 |
Компаундирование по давлению насыщенных паров (ДПР)
|
|
|
|
Одной из принципиальных стадий цикла работы двигателя внутреннего сгорания является воспламенение бензина. Когда двигатель разогрет, с этим нет проблем: тепло обеспечивает поступление 100% бензина в цилиндр в виде паров. Но когда двигатель только начинает работать на холоде, ситуация усложняется.
При запуске холодного двигателя необходимо, чтобы бензин содержал достаточно летучих углеводородов для образования воспламеняющейся паровоздушной смеси. Мерой летучести является давление насыщенных паров, конкретнее, давление паров по Рейду (ДПР) – характеристика, названная по имени человека, который разработал прибор для ее измерения.
Давление насыщенного пара – это мера поверхностного давления, которое необходимо, чтобы жидкость не испарялась. Для легкокипящего углеводорода типа пропана давление паров очень высоко, так как этот углеводород очень летуч. Более высококипящий углеводород, такой как газойль, характеризуется почти нулевым давлением насыщенных паров, так как при комнатной температуре он испаряется крайне медленно. ДПР измеряют при температуре 15оС (60оF).
Режим работы двигателя. При холодном запуске должно испаряться достаточное количество бензина (приблизительно 10 %), чтобы образовалась воспламеняемая смесь. Если воспламенение произошло, то оставшаяся часть бензина (которая не испарилась) тоже наверняка сгорит. Другое условие относится к режиму, когда работает полностью разогретый двигатель, или к режиму, когда горячий двигатель нужно повторно запустить. В этом случае пары бензина не должны расширяться слишком сильно, иначе на пути в цилиндр бензин невозможно будет смешать с воздухом.
Для холодного запуска требуется бензин с ДПР 13 psi (0,91 атм). В теплое время года машины не будут заводиться, если ДПР бензина окажется выше, чем 8,5 psi (0,60 атм).
|
|
|
Пример компаундирование в соответствие с давлением насыщенных паров для смеси:
| Компонент | ДПР, psi (атм) |
| изо-С4 | 71,0 (4,99) |
| н-С4 | 52,0 (3,66) |
| Риформат с ИОЧ 94 Риформат с ИОЧ 100 Легкий продукт гидрокрекинга | 2,8 (0,20) 4,2 (0,29) 3,9 (0,27) |
| Тяжелый продукт гидрокрекинга | 1,7 (0,12) |
| Алкилат | 4,6 (0,32) |
| Прямогонный бензин | 11,1 (0,77) |
| Прямогонный лигроин | 1,0 (0,07) |
| Крекинг-бензин | 4,4 (0,31) |
| Бензин с установки коксования | 4,0 (0,28) |
Для того чтобы определить количество бутана, которое требуется для достижения необходимого давления насыщенных паров, требуется произвести алгебраический расчет средневзвешенных значений. Давление насыщенного пара не вполне пропорционально объемным долям компонентов, но для нашей цели такой расчет дает вполне достаточную точность. Предположим, требуемое значение ДПР равно 10psi (0,7 атм) и имеется смесь из пяти компонентов. Нужно рассчитать, сколько н-бутана следует добавить к этой смеси.
| Компонент | Объем, баррель | ДПР | Объем х ДПР | |
| Прямогонный бензин | 1,0 | |||
| Риформат | 2,8 | |||
| Легкий прод. гидрокрекинга | 4,6 | |||
| Крекинг-бензин | 4,4 | |||
| Всего | ||||
| н-Бутан | х | 52х | ||
Чтобы получить величину ДПР, равную 10 psi (0,7 атм), следует добавить:
10(19000 + х) = 60600 + 52х,
190000 + 10х = 60600 + 52х,
-52х + 10х = -129400,
х = 3081 баррелей н-бутана.
Общее количество произведенного бензина составит 19000 + 3081 = 22081 баррель.
|
|
|
Аналогичным образом может быть рассчитано время образования стехиометрической концентрации паров и время полного испарения жидкости.
Действие газов и паров.
Для того, чтобы проверить размерность рассчитанного давления насыщенных паров, необходимо в уравнение Антуана подставить температуру, равную температуре кипения жидкости.
Запеканка из брокколи с творогом в пароварке
Значение паровых машин
История паровых машин
Кипение жидкости происходит при одинаковой температуре всей жидкости, когда давление насыщенного пара этой жидкости равно внешнему давлению.
Компаундирование по октановому числу
Коррозия конструкционных материалов в пароводяном теплоносителе. Факторы, влияющие на коррозию в пароводяной среде.
