喷气燃料流动性分析.ppt

,喷气燃料流动性分析1．质量要求喷气燃料的流动性是指低温下，在发动机燃料系统中能够顺利泵送，通过滤网，保证正常供油的能力。要求低温流动性能好，在低温状态下，不应因析出烃结晶体和冰结晶体而堵塞过滤器。2．评定指标的分析检验评定喷气燃料流动性的指标有结晶点、冰点和运动黏度。,,（1）结晶点、冰点试样在规定的条件下冷却，出现肉眼可见结晶时的最高温度，称为结晶点，以℃表示。在结晶点时，油品仍处于可流动的液体状态。冰点是试样在规定的条件下，冷却到出现结晶后，再升温至结晶消失时的最低温度，以℃表示。一般，冰点比结晶点高1～3℃。,,①测定意义高空环境下，喷气燃料出现结晶，会堵塞发动机燃料系统的滤清器或导管，使燃料不能顺利泵送，供油不足，甚至中断，这是相当危险的，因此，国产1、2号喷气燃料分别要求结晶点不高于-60℃、-50℃，3号喷气燃料要求冰点不高于-47℃。,我国海拉尔地区冬季温度地面曾达-51.5℃，而广州、昆明等地区16001900m高空中，全年平均气温为-75℃左右。,,影响结晶点、冰点的主要因素是燃料的化学组成和溶水性。当碳原子数相同时，正构烷烃、对称短侧链单环芳烃、双环芳烃的结晶点最高，含有侧链的环烷烃及异构烷烃则较低，同类烃中，随相对分子质量的增大，其结晶点逐渐升高。例如，由石蜡基原油（如大庆原油）生产的直馏喷气燃料，其结晶点只能达到-50℃左右，而中间基原油（如克拉玛依原油）则可以生产结晶点低于-60℃的直馏喷气燃料。,,油品含水可使结晶点、冰点显著升高，原因是在低温下油品溶解的微量水分可呈细小冰晶析出，而细小的冰晶可作为烃类结晶晶核，使高熔点烃类迅速形成大的结晶。油品中溶解水的多少与空气湿度、温度和化学组成有关，空气湿度越大，燃料吸水越快，吸水量越多，直至饱和；若温度降低，油品对水的溶解度减小，会有少量游离水析出，沉积于罐底，随温度升降变化次数的增多，积水量将逐渐增加；各种烃的溶水性由大到小的顺序依次是芳烃、烯烃、烷烃。因此，从降低结晶点考虑，喷气燃料也应限制芳烃含量。,,②分析检验方法冰点的测定按GB/T2430－1981（1988）喷气燃料冰点测定法进行。测定冰点时，将25mL试样装入洁净干燥的双壁试管中，装好搅拌器及温度计，将双壁试管放入盛有冷却介质的保温瓶中，不断搅拌试样使其温度平稳下降，记录结晶出现温度作为结晶点。然后从冷浴中取出双壁试管，使试样在连续搅拌下缓慢升温，记录烃类结晶完全消失的最低温度作为冰点。,,航空燃料冰点测定仪器JH011001喷气燃料冰点测定仪1干冰；2冷剂；3真空保温瓶；4双壁玻璃管；5软木塞；6压帽；7搅拌器；8温度计,如果测定的结晶点和冰点之差大于3℃，要再次冷却、升温，重复测定，直到其差值小于3℃为止。,,喷气燃料结晶点按SH/T0179－1992（2000）轻质石油产品浊点和结晶点测定法进行测定。测定装置如下图所示,浊点和结晶点测定仪BSY－180浊点结晶点测定仪1－环形标线；2－搅拌器；3－软木塞；4－温度计,测定时将试样分别装入两支洁净、干燥的双壁玻璃试管的标线处，每支试管均塞上带有温度计和搅拌器的橡皮塞，温度计位于试管中心，温度计底部与试管底部距离约15mm。其中一支试管作为对照标准，另一支试管插入规定的冷浴中。在达到预期浊点（试样在规定的条件下冷却，开始呈现雾状或浑浊时的最高温度，称为浊点，以℃表示）前3℃时，从冷浴中取出试管，迅速放在装有工业乙醇的烧杯中浸一下，然后在透光良好的条件下，与对照试管相比较，观察试样状态。每次观察时间不得超过12s。,若试样与对照试管比较无异样，则认为未达到浊点。将试管放入冷浴中，然后每降1℃再观察比较一次，直至试样开始呈现浑浊为止。此时温度计所示的温度即为浊点。测出浊点后，将冷浴温度降到比试样预期结晶点低（152）℃，继续搅拌试样，当到达预期结晶点前3℃时，从冷浴中取出试管，迅速放入盛有工业乙醇的烧杯中浸一下，观察试样状态。如果试样未出现结晶，再将试管放入冷浴中，每降1℃，观察一次，每次观察不超过12s。当试样开始呈现肉眼可见的晶体时，温度计所示的温度即为结晶点。,,③测定注意事项冰点测定须注意试样脱水处理和冷浴的控制。如果由于有不溶解水的存在，妨碍烃类结晶的观测，则试验前必须用无水硫酸钠对试样进行脱水处理；整个试验期间，要保持冷却剂液面高于试样液面。如果已知燃料的预期冰点，在温度到达预期冰点前10℃时，可间断搅拌，此后必须连续搅拌，也可用机械搅拌装置。,,标准中规定采取未脱水试样来测定喷气燃料的结晶点，这是因为实际使用时很难防止燃料从空气中吸收、溶解水分，这种溶解水用干燥的滤纸过滤难以除掉，只有用新煅烧的粉状硫酸钠或无水氯化钙处理，才能脱去。为使测定符合实际，标准中规定采取未脱水试样来测定喷气燃料的结晶点。,,（2）运动黏度黏度对喷气式发动机燃料的雾化、供油量和燃料泵润滑等有着重要的影响。由于喷气燃料本身又是燃料泵的润滑剂，若燃料黏度过低，将会增大油泵的磨损；黏度过大则会降低燃料流动性，减少发动机供油量。对燃料雾化的影响是黏度过大，喷射锥角小，射程远，液滴大，雾化不良，蒸发慢，燃烧不均匀、不完全，发动机功率降低，同时燃烧不完全的气体进入燃气涡轮后，易继续燃烧损坏涡轮叶片，缩短发动机使用寿命；黏度过小，喷射锥角大，射程近，燃烧区域宽而短，易引起火焰筒局部过热，烧坏火焰筒。,为了保证喷气燃料必需的雾化程度及润滑性，我国喷气燃料质量标准中规定了20℃、－20℃（或－40℃）运动黏度的最低值，分别对应喷气燃料在启动和正常飞行时的黏度。运动黏度的测定方法按GB/T265－1988石油产品运动黏度测定法和动力黏度计算法进行。,