UOpste o energiji U procesima i pojavama u prirodi energija prelazi iz jednog oblika u drugi. Na slici su dati vazniji oblici energije i neke mogucnosti prevodjenja jednog oblika energije u drugi. Posmatrajuci moguce transformacije uocava se da su neke od njih povratne., a neke nepovratne. Lako je hem. energ. sagor prevesti u toplotnu, ali je tesko direktnim putem izvrsiti obrnut proces.

UPodela rezervi 1)prema stepenu iskorivosti rezerve se dele na geoloske- koje obuhvataju sve dokazane i verovatne rezerve, ali bez odgovaraju analiza o mogucnostima njihove eksplatac bilanske- sve rezerve cija je eksplatac ekonomski opravdana vanbilanske- rezerve cija eksplatac nije ekonom opravdana 2)prema stepenu istrazenosti a) rezer cije su kolic i prostiranje tacno ispitane b) 80 % ispitane c) postoji sumlja da te rezerve postoje Predvidjena postojanja nekih rezervi. nafta ÷40-60god; gas÷60 god; ugalj 200-1000god. Predvidjanja za koriscenje novih energija: solarna; geotermalna;energija plime i oseke. UPojam goriva:U

®gorivo je materija koju koristimo za dobijanje znacajne kolicine energije ©materija koja se naziva gorivo mora da ispuni - proces sagor oslobadja se znacajna kolic ener - da se u prirodi nalazi u znacajnim kolicinama - da je proces eksplatacije ekonomican | E | - da ne sadrzi veliku kolicinu balasta | B | - da ne menja svoj sastav i da je relativno bezbedan pri rukovanju, skladistenju, transportu | B | - da je kolicin toplote dobijena sagor po ceni prihvatljiva | C | - da je produkt sagor relativno bezop po okoli, ziva bica | O | UVrste goriva U

agreg sta prirodna proizvedena cvrsta drvo,ugalj polukoks,koks,briketi tecna nafta benzin,dizel,ulje za lozenj gasovita zemni gas rafinerijski,biogas,generators USastav goriva: Sastav goriva odredjuje se elementarnom analizom i osobine vazne za primenu tehnickom analizom Elementarni sastav na osnovu poznatog elementarno sastava moze se proracunati niz podataka: potrebna kolicina vazduha za potpuno sagor; toplotna moc goriva; kolicina i sastav produkata sagor i temper sagor. U sastav bilo kog goriva ulaze: C-ugljenik;H-vodonik; S-sumpor; kao primese (unutrasnji balast); O-kiseonik; N-azot; spoljasnji balast; A-mineralne materije; W-vlaga 1=++++++ AWNOSHC ggggggg 100=++++++ AWNOSHC Sastav cvrstih goriva izrazava se u masenim procentima (% m/m). Sastav tecnih goriva izrazava se u masenim i zapreminskim procentima (%m/m; %v/v). - ugljenik (C) njegovim sagorevanjem nastaje najveci deo kolicine toplote koje gorivo oslobadja. Sagorevanjem 1 kg oslobadja se kolic.top. od 34MJ, a max.temp. je 2240. - vodonik (H) u gorivima javlja se vezan (cvrsta, tecna i gasovita) cist u mesoitim i drugim gorivnim komponenta. Pri sagor 1kg razvija se 142MJ a max.temp sagorevanja je 2235. - sumpor (S) u gorivima se javlja u vidu gorivog i negorivog. Negorivi sumpor tokom sagor prelazi u pepeo a gorivi se javlja kao organski i piritni. I pored toga sto sagor sumpora odredjena kolicina toplote 9,2MJ prisustvo sumpora u gorivu je krajnje nepozeljno. - kiseonik (O) nije gorivi element, ali posto potpomaze sagorevanje. Ulazi u tzv. unutrasnji balast, jer zauzima mesto u gorivim elementima. I sto u oksidovanom stanju sa C i H smanjuje kol.topl. koja se oslobadja sagorevanjem. - azot (N) pripada unutrasnjem balastu, vezan je u obliku slozenih organskih jedinjenja u cvrstim i tecnim gorivima ga ima 1-2 %. - mineralne primese i pepeo (A) predstavljaju spoljasnji balast, nepozeljno gorivo jer: - smanjuju udeo gorivih komponenti, pa na taj nacin smanjuju kol.top. - stvaraju probleme tokom primene goriva (stvaraju naslage u kotlovima i smanjuju kol.top.) - povecavaju troskove odrzava i smanjuju njegov vek trajanja - povecavaju troskove transporta Mineralne primese su: PRIMARNE, obrazovane jos u pramateriji. To su uglavnom soli alkalnih i zemnoalkalnih mesta (K,Ca,Mg,Na). SEKUNDARNE koje u gorivo dospevaju tokom njegovog nastanka. TERCIJERNE grube meh. necistoce dospevaju u gorivo tokom ekspla i transporta. 95-98% svih miner.mat. sastoji se iz: silikata; sulfida; karbonata.Tokom sagorevanja miner.mat. prolaze kroz citav niz promena da bi se na kraju dobio pepeo koji se i kvalitativno i kvantitativno razlikuje od polazne miner, mat. gorivo (S,C,H,O,N) ÷| proces sagor| ÷ produkti sagorevanja +mineralne materije | | pepeo Kvalitativna razli AlB2BOB3 B2SiOB2B2HB2BO÷Al B2 BOB3B2SiOB2B+2HB2BO mineralne primes ÷ silikat + izdvojena voda Pirit sagoreva prema 4FeSB2B + 11OB2 B ÷ 2FeB2 BOB3 B + 8SOB2 B

Karbonati se potpuno razlazu CaCOB3B = CaO + COB2 B

U sastavu pepela nalazimo niz oksida: kalcijuma-CaO; magnezijum-MgO, natrijum-Na2O;kalcijuma-K2O, silicijuma-SiO2; gvozdja-FeO, aluminijuma-Al2O3. UVlagaU (W) spoljasnji balast, umanjuje toplotnu moc goriva jer se na njeno isparavanje trosi deo toplote nastao sagor gorivih komponenti.Vlaga se javlja u gorivu u tri oblika: gruba vlaga-Wg; sidroskopska vlaga-Wh; konstituciona vlaga. Wg dospeva u gorivo tokom transporta nalazi se na povrsini goriva, odstranjuje se susenjem. Wh nalazi se u porama cvrstog goriva, ne moze se odstraniti susenjem. Konstituciona vlaga je voda vezana u gorivu u obliku razlicitih jedinjenja, ona se ne odredjuje i njen sadrzaj se zanemaruje.

%HGu WWW +=

UUslovne mase i preracuna sa jedne mase na drug UUu U

C H O N SBGB A WBHB WBGB

organska masa ( o ) cista gorivna masa ( g ) apsolutno suva masa ( s ) analiticka masa goriva ( a ) radna masa goriva ( r )

u prirodi se nalazi gorivo u obliku radne mase a u laboratoriji se ispituju karakteristike analiticke mase. Ne postoji nacin da se u laboratoriji dodje do apsolutno gorive i organske mase.

Sastav radne mase goriva

%100=++++++ rrrrrrr WASNOHC Sastav analitičke mase goriva

%100=++++++ Haaaaaaa WASNOHC

100100

100100 G

arG

a

r WxxWxx −

⋅=⇒−

=

veza izmedju radne i alaticke mase. iasto tako se izracunavaju odnosi izmedju: a / s ; a / g ; a / o Opsta svojstva-cine osobine zastupljene kod svih vrsta goriva. To su gustina;speci.toplota; koefici.toplotne provodljivosti, kolicina koja nastaje sagorevanjem goriva-toplotna moc goriva. UToplotna moc gorivaU je kolicina toplote koja nastaje pri sagor jedinice mase ili zapremine ® Podela topl moci prema uslovi sagor: - p=const. v=const. © Podela toplotne moci prema toplotnom nivou produkta sagor: - gornja toplotna moc – Hg; -donja toplotna moc - Hd. Gornja toplotna moc je kolicina toplote koja nastaje pri potpunom sagor jedinice mase ili zapremine i to pod sledcim uslovima: 1) da su ugljenik i sumpor potpuno sagoreli i da se nalaze u obliku svojih dioksida (CO2 i SO2) a da do oksidacije azota nije doslo. 2) da su produkti sagor ohladjeni do temperature koju je gorivo imalo pre procesa sagor (oko 20P

0PC)

3) voda u produktima sagor koja potice od sagorelog vodonika i vlage iz goriva nalazi se u tecnom agre.stanju. Donja toplotna moc je kolicina toplote koja nastaje pri potpunom sagor jedinice mase ili zapremine goriva i to pod seledecim uslovima:1) i 2) isto kao kod gornje topl moci. 3) voda u produktima sagor koja potice od sagorelog vodonika i vlage iz goriva nalazi se u tecnom agregatnom stanju. Opšta veza izmedju gornje i donje t. Moći

( ) kgkJWHHH dg /925 ++=

H-maseni procenat vodonika u gorivu; W-maseni procenat vlage u gorivu; 9H-maseni procenat vode,sagor H procenata C dobija se 9H procenata vode; 25-stoti deo toplote isparavanja vode UOdređivanje toplotne moći U evropi se uglavnom koriste obrasci VDI- za gornju toplotnu moć:

kgkJSOHCH Gg /938

1420340 +⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−+=

za donju toplotnu moć

WSOHCH Gd 25938

1190340 −+⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−+=

UObrazac BOA

kgWkJOSNHCH d /2510010063940350 −−+++= UPrerač topl moći sa jedne uslovne mase na drugu -za radnu masu - za apsol suvu masu goriva

GG

dadr

Ggagr

WW

HH

WHH

25100100

,100100

−−

=

−=

; ( )

HaHadads

Hagags

WWHH

WHH

−+=

−=

100100

25

,100100

-za čistu gorivu masu

( )

( )( )aHa

Hadadg

aHagagg

AWWHH

AWHH

+−+=

+−=

100100

25

,100100

-za organsku masu goriva

( )( )

( )GaaHagago

GaaHaHadado

SAWHH

SAWWHH

++−=

++−+=

100100

100100

25

UOsnovi sagorevanja U predstavlja fiz-hem proces oksidacij goriva pracenim intenzivnim oslobadjanjem toplote. Za odvijanje procesa sagor pored odredjenog stepen zagrejanosti potrebna je i odredjena kolici kiseonika. Zavisno od kolicine OB2 B dovedene u proces sagor, moze biti potpuno i nepotpuno. UHESOV ZAKON Količina toplote koja se dobije ili utroši tokom određene termohemijske reakcije ne zavisi od puta odvijanja reakcije,već samo od početnog do.krajnjeg.stanja.

MJ

mkg

MJCOmOmCOm

MJCOmOmkgC

MJCOmOmkgC

8,3364,12867,126,10

867,11

64,1215,01

26,10867,1933,01

8,43867,1867,11

3

2

3

2

33

3

2

3

2

3

2

3

=⋅+

⇒

+=+

+=+

+=+

čime je zakon dokazan UOdređivanje teor količine kiseoni za čvrsta goriva Teorijski kolicina kiseonika predstavlja najmanju neophodnu kolicinu za potpuno sagorevanje svih gorivih elemenata.

kgmsO

HC

OShc

OSHC

gg

gg

ggggO

kgkgggggO

/3,

min

min

7,08

6,5867,1

7,07,06,5867,1

/838

+⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−+=

=−++=

−++=

Pri sagor bilo kog ugljovodonika oblika CmHn dolazi do sjedinjavanja svakog atoma ugljenika sa jednim molekulom kiseonika i svaki drugi molekul vodonika sa molekulom kiseonika stvaraju jedan molekul CO2 i dva molekula H2O. To znaci da ce pri sagor m molekula C biti potrebno m molek O i n molek H. UOdređivanje teor količine kiseonik za tečna goriva

kgkgnm

nmO

kgmnm

nmO

kmolkmoln

mO

/12

324

/12

4,224

/4

min

3

min

min

+

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

=

+

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

=

+=

m-broj atoma ugljenika n-broj atoma vodonika u gorivu tipa

nm HC

kgkgOnm

OnmO

kgmOnm

OnmO

/1612

3224

/1612

4,2224

min

3

min

++

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −+

=

++

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −+

=

O-broj atoma kiseonika u izrazu za gorivo tipa onm OHC

UOdređivanje teor količin kiseon za gasovita goriva

( ) 33

122min /

45,0 mmrr

nmrrO

k

iOi

iiHCO ∑

=−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ +++=

mBi B broj atoma ugljenika u ugljovodoničnim komponent nBi B broj atoma vodonika u ugljovodoničnim komponent UOdređivanje teorijske količine vazduha

( ) ( )

( ) 3333

minmin

33

minmin

minmin

/21,0/

/21,0/

;/232,0/

mmmmO

L

kgmkgmO

LkgkgkgkgO

L

=

==

UStvarna količina vazduha i koeficij viška vazduha Ova teorijska količina vazduha može biti dovoljna za obezbeđivanje potpunog sagor gasovitih goriva samo pri idealnim uslovima.Pošto su retko kad uslovi idealni u komoru za sagor

dovodi se nešto veća količina vazduha pa se stoga naziva stvarna količina vazduha. 333

min /,/,/, mmkgmkgkgLL λ= ;minLL

=λ

Produkti sagorevanja čvrstih goriva pri 1λ

( )

( ) ( ) kgmLLLV

kgmgLV

odvecivazfiskakoeficijjeako

kgmgV

kgmgggV

kgmgV

O

NN

SSO

WWHOH

CCO

/121,021,0

/8,079,0

1......

/7,0

/24,12,11

/867,1

3

minmin2

3

2

3

2

312

3

2

−=−=

+=

=

++=

=

λ

Produkti sagorevanja tečnih goriva pri 1λ

kgmnmn

V

kgmnmm

V

OH

CO

/122,11

/124,22

3

2

3

2

+=

+=

Produkti sagorevanja gasovitih goriva pri 1λ

33

1222

33

122

21

mmnrrrV

mmmrrrV

k

iiiOHHOH

k

iiiCOCOCO

∑

∑

=

=

++=

++=

Količine produkata sagorevanja Izrazavaju se zbirom kolicina pojedinih produkata sagor. Kolicina vlaznih produkata sagorevanja.

kgmVVVVVVV

kgmVVVVVV

ONSOCOOHVS

ONSOOHCOV

/

/

3

22222

3

22222

+++=−=

++++=Kolicina suvih produkata sagorevanja.

veza između stvarne količine produkata sagorevanja(za bilo koji koeficijent viška vzduha )iz teorijske glasi:

( ) kgmLVVV /13

minmin −+= λ

Sastav produkata sagorevanja Isto kao količina produkata samo u formi:H2O,SO2,N2,O2 1002

2 v

COv V

VCO = %Vol

UOdređivanje koeficijenta viška vazduha iz sastava produkata sagorevanja

2

2

2

2

222

222

20min

min

2179

1

1

79

211

1

7979,01

10079,0

100;2121100

100

100;1

1

min;

NO

VN

VO

VN

VNV

L

VN

VVO

VO

L

VO

V

LLLL

LLL

LLLLL

S

S

SS

N

sNSS

−=

−

=

===

===∆

=∆−

=∆−==

⋅=∆−=

λ

λ

λ

( )

( )

( )COOROCOO

ORON

ONO

OROO

++−−

⋅=

+−

−=

−=

+−−

=

22

2

222

2

2

2

22

2

1005,0

7921

21

100

2121

7921

21

1007921

21

λ

λ

Temperatura sagorevanja je temperatura koju imaju gasoviti produkti sagor usled toplote nastale tokom procesa sagor. Razlikuju se tri tipa -Kalorimetrijska temp sagor je temp koju imaju produkti sagor pri potpunom sagor goriva pri cemu se ne uzimaju u obzir gubici usled razmene toplote sa okolinom i gubici usled disocijacije.- teorijska temp sagor uzima u obzir disocijaciju produkta sagor a ne uzima u obzir gubitke usled razmene toplote sa okolinom. - Stvarna temp sagor uzima u obzir i jedne i druge gubitke. Max vrednost temp sagor dobija se za slucaj kalorimetrijske temp kada se proces odvija sa 8=1. U ostem sluca temper sagor odredjuje se iz energetsk balansa

∑=

⋅⋅=++k

ipmiiSVSGd cVthLhH

1

CcV

QQHhLhtnast

CcV

QHhLhtteorijska

CcV

HhLht

rskakalorimeta

k

iipmi

tgddvsG

s

k

iipmi

ddvsGs

k

iipmi

dvsGs

0

1

0

1

0

1

.var

.

∑

∑

∑

=

=

=

−−++=

−++=

++=

UGrafoanaliti metoda za odredjivanje temper sagor U Prvo se predpostavi temper sagor tBsp1 B za koju se odredjuju vrednosti CBpmi B i sada se racuna temp sagor tBs1z1B.U sledecem koraku se koristi ova izracunata temp sagor kao polazna, pretpostavljena (tBsp2B=tBs1z1 B) i za tu vrednost uzimaju vrednost CBpmi B iz tablice. Temp sagor se izracunava ponovo.Dobijene vrednosti se unose u dijagram.

UCvrsta gorivaU Tehnicka analiza cvrstih goriva zasniva se na termickom rezultatu mase goriva pri cemu se dobijaju isparljive i neisparljive materije. Osnovni podaci tehnicke analize su - sadrzaj grube vlage i hidroskopske vlage - sadrzaj volatila ( ,H, O, N) - sadrzaj pepela; - sadrzaj koksnog ostatka UPEPEOU krajnje nepozeljan jer: - pogorsava prenos toplote; - povecava habanje radnih elemenata - povecava troskove transporta - smajuje toplotnu moc Kako pepeo pogorsava prenos toplote? Posmatra se cista cev debljine ∗ poznatog koefic provodljivo toplote 8 koja se sa jedne strane zagreva toplotom dimnih gasova a sa druge strane hladi vodom koja struji.

21

111

αλδ

α++

=k;

21'

111

αλδ

λδ

α+++

=

u

usrk

idealni slucaj realni slucaj B1B - koef prelaza topl od dimnih gasova na cistu cev;

B2B - koef prelaza topl od zida cevi na vodu;

P

'PB1 B - koef prelaza topl od dimnih gasova na spoljnju povrs naslaga pepela; ∗BuB - debljina sloja pepela;

∗/8 - otpor pravljenju toplote. Postoje tri kriterijuma koji definisu ponasanje pepela na povisenoj temperaturi

1.Indeks topljivosti Analiza u pogledu sastava oksida

pepeotopljivteskoF

pepeotsrednjeF

pepeoTLF

OMOCOFOFOAlOS

oksiditopljivilakooksiditopljivitesko

Fgaee

i

..5,2

..5,25,1

..5,12,0

....

32

322

→

→−=

→−=

++++

==

2.Prema temperaturi topljivosti

netopljivCt

TTCtC

TSCtC

TLCt

top

top

top

top

→

→

→

→

0

00

00

0

1500

.15001350

..13501200

..1200

≺≺

≺≺

≺

3.Preko geometrije:omekšavanje,polulopta,razlivanje Volatili Volatili određuju brzinu paljenja uglja.Termi- čko razlaganje uglja pri čemu se izdvajaju volatili i nastaje koksni ostatak nije samo karakterstično samo za procese sagorevanja već i za ostale transformacije uglja:u kvalitetnija čvrsta,tečna gasovita goriva. Količina zavisi od:vrste uglja,brzine zagrevanja temp.,vremena... Spicanje uglja To je osobina uglja da pri povišenim temperat. Prelazi u plastično stanje i pri tome obuhvata i vezuje neke inertne materije.Važno kod suve destilacije(dobijanja KOKSA),i gasifikaciji ug. Kolicina i sastav volatila zavise od: vrste uglja, brzine zagrevanja, temperature, vremena. UPrirodna cvrsta goriva Biogoriva su obnovljiva:alge(problem vlage) drvo,ostaci ratarske proizvodnje.Sva biogoriva imaju toplotnu moc priblizno jednaku celulozi.

Drvo. Struktura suve mase drveta sastoji se u osnovi iz celuloze 5106 OHC i lignita, a u manjim kolicinama i iz smole i voska. Sastav organske mase drveta.

50%C,6%H,43%O,1%N :nema sumpora, sadrzaj pepela je neznatak 1-2%,velika vlažnost. Topl moc prema obrascu Krisa [ ]KGMJwH d /209,04,18 −=

Treset je predhodnica uglja Predstavlja prvu fazu transformacije biljne materije u procesu koji prethodi nastajanju uglja.:vlaknast,zemljast,smolast.Vlaga80-90%

Sadržaj volatila DO 90% kgMJH d /58,1275,11 −=

Ugalj:potice od biljne pramaterije i samo delom od ostatka zivih organizama. kameni,mrki,lignit

Međunarodna podela ugljeva: Klase(pomoću volatila) Grupe(prema karakteristici spicanja) Podgrupe(prema karakteristici koksovanja) UOblasti primene uglja U zavisno od sastava i osobina ugalj se koristi: u procesima sagorevanja; u procesima prerade u druga goriva gde se razlikuju procesi mehanicke-primarne prerade i procesi hemijske-sekundarne prerade.Primarni procesi kod kojih se neznatno ili uopste ne menja sastav pocetne mase su briketiranje i mlevenje uglja.A sekundarni su postupci kojima se iz prirodnih cvrstih goriva dobijaju preradjena cvrst, tecna ili gasovita goriva. Priprema ugljenog praha obuhvata susenje ugljenog praha i mlevenje uglja. Proces susenja je otvoren ako se produkti susenja izbacuju u atmosferu, a zatvoreni ako se oni uduvavaju u lozionice parnog kotla.Postrojenja za pripremu ugljenog praha se dele na centralizovana, individualna. Postupci pripreme čvrstih goriva -odstranjivanje grubih meh.primesa -usitnjavanje(primarno,konačno) -prosejavanje:razdvajanje po veličini -delimično oslobađanje od vlage -krupno usitnjavanje(100-200mm) -srednje(25-80mm) -sitno ispod 0,5mm(konačno) Floatacija-oslobađanje od grubihmeh.nečistoća(separacija-separatori) Primena uglja -primarna:sagorevanje briketiranje

-sekundarna:dobijanje kvalitetnijih goriva Sagorevanje uglja U različitim postrojenjima :peći,kotlovi... Vagon,skaldište,trakasti transporteri dovodi do postrojenja za mlevenje,skladišta kotlova... Faze sagorevanja ugljenog praha 1.zakašnjenje paljenja volatila 2.period sagorevanja volatila 3.period zakašnjenja paljenja koksnog ost. 4.period sagorevanja koksnog ostatka Vreme i brzinu određuje najsporija faza sagor. Briketiranje može biti sa i bez vezivnog sredstva.Vezivno sredstvo može biti organskog i neorganskog porekla.Vrši se u presama. Suva destilacija-hemijska prerada uglja u uslovima bez prisustva vazduha ili u uslovima nedovoljne količi vazduha. -primarna(niskotemperaturna)450-550 -srednje.temperaturna 600-800 -visoko temper. 900-100 ređe 1300-1500 Proizvodi:gasovita goriva,tečni(ter,terna voda) Čvrsto gorivo(koks,polukoks) Uticajni faktori:kvalitet uglja,brzina zagrevanja,maks.temperatura,veličina čestica, pritisak,atmosfera u kojoj se odvija ceo proces Ponašanje ugljeva na skladištu uticajni faktori goriba,okoline i skladišta utiču na kvalitet goriva .Za gorivo su to volatili,vlaga primese,a za okolinu temperatura,vlažnost,brzina vetra,a kod skladišta dužina visina i stepen sabijanja.

UTEČNA GORIVA Prema poreklu tečna goriva dele se na prirodna i prerađena. Prirodna tečna goriva - NAFTA Prednosti:visoka toplotna moć(42-43 MJ/kg-ali se to gorivo ne koristi već se prerađuje u niz drugih goriva),znatno manji gubici pri sagorevanju,znatno manji sadržaj balasta,velika mogućnost automatizacije.Nedostatak:ne postoji prirodno tečno gorivo već je potrebna prerada,pojedini sastojci su otrovni,kancerogeni,velika opasnost od paljenja i eksplozije. Nafta:najveći deo čini C 83-87%,H 11-14%,S≺ 5% O≈ 1%.N≈ 1%. 2 teorije o nastanku nafte: - UOrgansknaftaU je nastala od živih bića složenim procesom gde su bitnu ulogu imale bakterije, U-Neorganska U. Nalazište može biti istovremeno i gasa,ima oko100000 ugljenika.Razlikujemo zasićene i nezasićen,mogu biti u obliku lanaca ili prstena. Sastav NAFTE

Dominantne su tri grupe ugljovodonika:1.UParafinski ugljovodoniciU 22 +nn HC , tosu zasićeni ugljovodonici npr. oktan- 188HC . Mogu se kao podgrupe javiti izoparafini (metil-

heksan) 2.UNaftenski ugljovodoniciU nnHC 2 –zasićeni-cikloheksan 126HC ,ciklopentan

3.UAromatski ugljovodoniciU 62 −nn HC ,zasićeni, primer 66HC benzen,benzol. Nezasićeni ugjovodonici – olefini, zavisno od broja dvogubih veza veza mogu biti: -monoolefini

nnHC 2 ,- diolefini 22 −nHnC

Prerada nafte Fizicki postupak njenog razdvajanja na niz frakcija, grupa ugljovodonika koja ispari u odredenom temperaturnom intervalu naziva se frakcija, udeo postotak frakcioniranje. Provobitni postupak za preradu bila je bila je frakciona destilacija (postepeno zagrevanje nafte, postepeno isparavanje i kondenzovanje). Danas se koristi postupak frakcione kondenzacije(gde najveci deo nafte ispari i postepeno se opet kondenzuje). U opstem slucaju iz nafte se dobijaju Uprimarna preradjena gorivaU.1) gasovita goriva, 2)benzinske frakcije, 3) petrolejske frakcije, 4)frekcije dizel , motornih goriva, 5)frakcija za lozenje, 6) frakcija mazivih ulja, 7)ostatak(tesko ulje za lozenje ili bitumen) Sekundarna prerada , su hemijski procesi i dele se u 4 grupe:1.postupci razgradnjecepanje viših na niže ugljovodonike(krekovanje) na povisenoj temperaturi i na povisenom p ugljovodonici viseg reda raspadaju se na ugljovodonike nizeg reda. Proces krekovanja moze se analiticki predstaviti na primeru parafinskih ugljovodonika . U opstem slucaju jednacina krekovanja bi glasila. mmnnmnmn HCHCHC 2222)(2 +→ +++++ kao rez. Dobijamo jedan parafinski i jedan oleinski ugljovod. 1261462612 HCHCHC +→ (n=m=6) ,

1051672612 HCHCHC +→ (n=7, m=5), 841882612 HCHCHC +→ (n=8, m=4) na mesto cepanja H kao i na odvijanje samog procesa uticu :T, p, t. .2.postupci izgradnje

ugljovodonika tu spadaju eizoparafinolefine prevodimo prevodimo ⎯⎯⎯ →⎯⎯⎯⎯ →⎯ izoolefine - proces je kataliticki 126632 HCHC → , 168842 HCHC → ,

1478463 HCHCHC →+ , 1882168 HCHHC →+ Alkilacija sjedinjavanje 1 olefinskog i 1 parafinskog ugljovod. Stvarajuci izoparafinski ugljovod. viseg reda. – proces je

kataliticki 2)(2222 ++++ →+ nmnmmmnn HCHCHC 3.postupci konverzijeugljovodonika : a) reformisanje, vrsi se prevodjenje ugljovod. 1 grupe u 2 grupe ugljovodika

aromate→→→ nafteneparafine aromate,naftene – proces je kataliticki, b)izomerizacija, prevogjenje normalnih uglovod. u njihove izomere. 4.postupci ugradnje vodonika u ugljovodonike: Dobijanje tecnih goriva iz cvrstih je postupaksinteze i on se vrsi u nekoliko faza. U I fazi prekouzarenog koksa prevodi se vodena para pri cemu nastaje vodeni ili sintezni gas. 22 HCOOHC +→+ , OHCHOHCO 2222 +→+ Motorni benzini Trecna goriva za pogon OTO motora SUS Oni treba da obezbedjuju 2 osnovna zahteva 1)zahtev za obrazovanje smase, 2)zahtev za sagorevanje smese. Smesa treba da obezbedi: 1)start motora bez obzira na vremenske uslove, 2)da obezbedi brzo zagrevanje hladnog motora, 3) nesmetan rad motora bez obzira na uslove eksplatacije, 4) da ne utice na habanje motora. Obrazovanje smese Da bi se proces sagorevanja obavio neophodnoje da se benzin prevede u parno stanje i da se nastale pare goriva pomesaju sa vazduhom i obrazuju gorivu smesu unutar koncentrovanih granica paljenja, - u karburatoru, - ubrizgavanjem u usisnu granu. Obrazovanjem smese u karburatoru, brzinavazduha je 20-30-puta veca od brzine goriva takoda se gorivo razdvaja na vise kapi(rasprsavanje) i tojr I faza. II faza je faza isparavanja i III faza je obrazovanje gorive smese. Ubrizgavanje benzina u usisnu granu ostvaruje se na 2 nacina – ubrizgavanje samona jednom mestu –ubrizgavanjeza svaki cilindar ponaosob. Isparljivost zavisi od temperature, slobodne povrsine i pritisk. Isparavanjetecnosti sa slobodne povrsine moze biti staticko(nema medjusobnog kretanja izmedju goriva i vazduha) i dinamicko(u uslovima medjusobnog relativnog kretanja povrsine tecnosti i vazduha).

Za definisanje karakteristika isparljivosti: 1)kriva destilacije 2)pritisak zasicenih para, 3)V/l odnos UKriva destilacije

Na niskim temperaturama samo 10% od ukupne kolicinegoriva dospeva u parnom stanju u cilindar,posto je ovo nedovoljno za pokretanje motora smesa se mora obogatiti. Velicinamerodavna za ocenu mogucnosti ostvarivanja uspesnog starta je 10t - trmp. Na kojoj ispari 10% goriva. Zimski banzin KPaCt 90/5510 °= , a za letnji

KPaCt 70/6510 °= . 50t - utice na vreme zagrevanja motora (od starta do stacionarnog stanja) utice i na pojavu stvaranja leda u karburatoru (na t=4-5C i velikoj vlaznosti, zbog isparljivosti dolazi do cnozavanja T u karburatoru i vlaga iz vazduha se pretvara u paru). Odnos parne i tecne faze V/l u zavisnosti od T.

Sagorevanje u OTO motoru U toku sagorevanja hemijska energija se pretvara u toplotnu, a ova u mehanicku. Sagorevanje je slozen skup fiz-hem. Procesa koji se odvijaju u uslovima brzih promena T, p, i koncentracije reagujucih materija. 2 nacina paljenja smese:1)prinudno paljenje(pod uticajem nekog spoljnog izvora), 2)spontano paljenje (napostignutoj T smesa se samapali). Na nekim rezimima rada motora: - pri koriscenju neodgovarajuceg benzina,usled loseg konstrukcije komore za sagorevanje , loseg odrzavanja motora,otezanih uslova eksplatacije moze doci do nenormalnog sagorevanja-detonativnog sagorevanja-. Ova pojava se objasnjava pojavom samopaljenjadela smese goriva i vazduha pa imamo vise paljenja cime se obrazuje udarni talas. Spoljasnji pokazatelji detonativnog sagorevanja su metalni zvuk,dim u izduvnim gasovimai pregrevanje motora. Pojavi detonativnog sagorevanja pogoduju: povecanje stepena konstrukcije povecanje koeficijenta viskavazduha, povecanje otpornosti i pad broja obrta, nekvalitetno gorivo.Otponost premadetonativnog sagor definse se preko OKTANSKOG BR. koji je brojno jednak procentulnom sadrzaju izooktana u smesi sa n-heptino,koja u propisanim uslovima ispitivanja na standardnom motoru antidetonativno sagoreva isto kao i ispitivani benzin CB8BHB18B . Oktanski br =100(jako dobra otpornost na detonativno sagorevanje). n-heptan CB7 BHB16B (oktanski br=0 jako losa otporno na det. sag.) Karakteristike koje odredjuju otpornost na detonativno sagorevanje: 1)istrazivacki motorni oktanski br., ispitivanja se obavljaju na jednocilindricnom CFR motorima sa mogucnoscu promene stepena sabijanja.2)osetljivost benzina S=IOB-MOB. CFR-pri ispitivanju svi uticajni parametri(T, sredstva za hladjenje, T usisnog vazduha i dr.) konstantni. – IOB- istrazivacki oktanski broj, - MOB- motorski oktans br. I.O.B.oredstavlja karakteristiku otpornosti goriva prema detonativnom sagorevanju.Vrši se na CFR motorima sa mogućnošću promene stepena kompresije.Broj obrtaja je 600 min P

-1Pi

više odgovara uslovima gradske vožnje,a koriste se za proveru kvaliteta goriva.I.O.B.> M.O.B. M.O.B.predstavlja karakteristiku otpornosti goriva prema detonativnom sagorevanju.Vrši se na CFR motorima sa mogućnošću promene stepena kompresije.Broj obrtaja je 900 minP

-1P

odgovara vožnji na otvorenom putu. M.O.B <I.O.B. P.O.B.(putni oktanski broj)predstavlja karakteristiku odpornosti prema detonativnom sagorevanju goriva. Koriste se za ispitivanje ponasanja motornih benzinau uslovima stalnih promena obrtaja i opterecenja vrsi se kod višecilindričnih motora sa specijalnim uglom predpaljenja, ispitivanje se vrši u direktnom stepenu prenosa pri 1000-2000 min P

-1P(pri cemu se meri T vazduha n aulazu u karburator, T benzina , ulja, HB2 B0 za hladjenje) pa se smanjuje broj obrtaja do registrovanog detonativnog sagorevanja.I.O.B.>

P.O.B.> M.O.B. Mogucnosti povecanjaotpornosti prema detonativnom sagor benzina Najcesce korisceni postupak za poboljsanje otpor. prema det. sag. Je dodavanje Adntidetonatora u benzin. Najcesce korisceni anti detonatori su jedinj. na bazi olova -tetraetiolovo Pb(CB2BHB5 B)B4B i tetrametilolovo Pb(CHB3 B)B4 B. Na povisenoj T u komori za sagorevanje tetraetil olovo se razlaze na olovo i etil-radikal.

52452 4)( HCPbHCPb +→ pri cemu olovo oksidis C i H

OHCOHCOPOP bb

2252

22

,→→+

sagorevaju

Osetljivost je pojam uveden u cilju potpunijeg ocenjivanja antidetonativnih svojstava goriva,a definiše se razlikom I.O.B. i P.O.B. S=I.O.B.-M.O.B. DIZEL GORIVA Goriva za dizel motore Pod gorivom za dizel motore podrezumeva se frakcija nafte koja isparava u granicama od 180-350C. Obrazovanje smese: U toku takta kompresije sabija se i zagrava se vazduh u koji se ubrizgava mlaz goriva koji se pod pritiskom rasprsuje u vel. br. kapi. Vreme od uvodjenja goriva u komoru za sagorevanje pa do pojave vidljivog paljenja je perid zakasnjenja paljenja, sto je pripremna faza za proces sagorevanja, pri cemu su na kreju takte kompreseje p i T poviseni. Najmanju T samopaljenja imaju parafinski pa naftenski pa aromacski ugljovod. Kod dizel motornih goriva temp. samopaljenja na atmosverskom p je 350-400 C, a za benzine 400-450 C. Na obrazovanje smese uticu:1) isparljivost, 2)viskoznost, 3)karakteristike brizgaljke Isparljivost dizel goriva utce na veci period zakasnjenja paljenja motora i dovodi do tvrdjeg rada motora(vacoj brzini porasta pritiska). Posto se na isparavanje goriva trosi deo toplote zbog cega golazi do pada T u prostoru za sagorevanje otezavaju se uslovi paljenja goriva odnosno startovanja a narucito u zimskim uslovima.

Viskoznost – preadst. karakteristikumedjusobnog trenja tecnih materija. Utice na finocu i homogenost rasprsivanja goriva u komori za sagorevanje. Sto je viskoznost manja isti precnik klipa, brze isparava ali i manja dubina prodiranjamlaza. Veca viskoznost – precnik klipa veci – problem nepotpunog sagorevanja. Upaljivost dizel goriva (CETONSKI BROJ) okarakterisana je temperaturom sagorevanje i periodom zakasnjenjapaljenja i zavisi od grupnog ugljovodonicnog sastava goriva i delova u kojimase proces odvija.Pokazatelj kojim se izrazava upaljivost dizel goriva je Cetonski broj. Cetonski broj je brojno jednak procentualnom ucescu cetona(zapremin. %) u njegovoj smesi sa α - metilnaftalinom koje je ekvivalentna po upaljivosti sa ispitivanim gorivom u propisanim uslovima ispitivanja.Najbolju upaljivost (najvisa vred. cet. br.) imaju parafini. Sto je lanac ugljovodonicnih atomaduzi to je cetonski br. veci. a period zakasnjenja paljenja manji. Nejteze se pale aromacki ugljovod. Cetonski br. moze biti izracunat na osnovu grupnog sastava: CB=0,85P+0,1N-0,2A. P, N, A- sadrzaj parafinskih, naftenskih i aromatskih ugljovod.(zapreminskim %). Ostale karakteristike dizel goriva koje su bitne: - gustina goriva(krece se u gramima 830-860kg/mP

3P), - niskotemperaturske karakteristike diz. gor.(padom T raste viskoznost.), -temperatura kristalizacije, -temperatura

filtrabilnosti(najvisa T na kojoj u lab. uslovima ispitivani uzorak diz.gor. ne prolazi kroz propisani filter), -temperatura stinjavanja(najvisa temperatura na kojoj gorivo gubi osobinu tecljivosti , prilikom ispitivanja i propisanim uslovim). Na poboljsane niskotemperaturne karakteristike diz. gor. moze se uticati: - proizvodnjom d.g. iz neparafinske nafe, -izdvajanjem n-parafina iz goriva, -dodvanjem gorivu lakih frakcija(petrolej, mot. benzin). –dodavanje aditiva Aditiv deluje tako sto sprecava povezivanje lanaca, limitira im duzinu, a ne sprecava njihov nastanak. USadrzaj vode u diz. gor. moze bitiU: -slobodnau vidu sitnih kapi, tesko sevtalozi, -u obliku emulzije, tesko se javlja, -higroskopska, gorivo upija vlagu iz vazduha i jednim delom se talizi na dno suda. Voga je nepozeljna u diz. gor. jer opada toplotna moc i podpomaze koroziju. –UMehanicke primeseU necistoce u diz. gor., stetno deluju narucito u sistemu za dovod goriva. –USadrzaj sumporaU potpomaze koroziju instalacije, kolicina sumpora odredjuje se kvantitativno, a korodivan uticaj samo kvalitativno probom na bakarnu plocici. Dozvoljen sadrzaj S u diz. gor. je 0,1-0,2%. –UTemperatura paljenjaU je najniza temp. do koje traba zagrejati materijuda se iz nje izdvoji toliko gorivih i isparljivih sastojaka da se mogu upaliti stranim izvorom toplotr i trenutno sagori. ULJA ZA LOŽENJE to su goriva koja se koriste u kotlovima i industriskim pecima. Predstavljaju srednji odnosno teski ostatak u toku prerade nafte. Ima vise podela ulja za lozenje: Prema sadrzaju sumpora: -ekstralako ulje za lozenje(po kvalitetu isto kao diz. gor., crvene boje nema aditove za snizavanje T), -lako (ulje za lozenje), -srednje(mazut), -tesko (mazut). Najvaznija je podela prema viskoznosti. Povecanjem T goriva smanjuje se viskoznost cime se poboljsava rasprsavanje i ostvaruje bolja smesa, a s`druge strana smanjuje dubina prodiranja mlaza.

Teska ulja za lozenje pteba predgre da bi bilo tecnom stanju. GASOVITA GORIVA Uprednosti u odnosu na tecna i cvrsta goriva: 1)potpunije sagorevaju, 2)poseduju mali sadrzaj balasta, 3)sagorevaju sa malim procentom viska vazduha, 4)proces sagorevanja se moze lako regulisati, 5) produkti sagorevanja su cistiji, 6)lako se transportuju. Umane:U laka upaljivost i eksplozivnost. UPrirodna gasovita goriva - Zemni gas, javlja se na mestima gde imanafte ili samostalno, nastaoje od iste pramaterije kao i nafta. U sastavu prirodnog gasa nalaze se gasoviti ugljovodonici od kojih najvise metana uz primese vodonika i njegovih gasova. Gasovi koji sadrze vecu kolicinu propana i butana nazivaju se vlazni ili bogati. Toplotna moc zamnih gasova je 36-36,5 MJ/mP

3P, a topl. moc onih koji se dobijaju iz busotina gde je gas zajedno sa naftom 37,7-41 MJ/mP

3P.

Tecni naftni gasovi tecne gasove cine ugljovod. sa 3ili4 ugljenikovih atoma: propan-C B3BHB8 B, propilen –CB3 BHB6 B, butan –CB4BHB10 B, butilen-CB4BHB8 B, izobutan i izobutilen.S`obzirom na osobinu da pri norm. temp. i relativno niskom pritisku prelaze u tecno stanje nazivaju se tecni gasovi.Tecni gasovi imaju:-visoku toplotnu moc, -sagorevaju potpuno bez dima ili mirisa, -visoka otpornost prema detonativnom sagorevanju, -imaju primenu u industriji, domacinst i hemijskoj ind., -lako se transportuju, UmaneU-curenje(pozar eksplozija). Generatorski gas postupak gasifikacije predstavlja proces nepotpunog sagorevanja kojim se iz cvrstih goriva dobijaju gasovita , ovaj proc. se izvodi u gsnim generatorima: - gasifikacijom cvrstih goriva sa visokim sadrzajem dobija se gas sa smanjenom kolicinom S.gasifikacijom velikih kolicina cvrstih goriva proizvode se gasovi koji mogu da zamene prirodna gasovita goriva. ovim postupkom sa moze dobiti tzv. sintezni vodeni gas. UProces prevođenja čvrstog goriva u gasovito stanje prema uprošćenoj šemi odvija se u nekoliko fazaU: I zona - dolazi do sagorevanja ugljenika iz koksa ili polukoksa 22 COOC →+

II zona –nastali COB2 B krece se navise i nalazi na sloj usijanog polukoksa i redukuje se i gradi ugljenmonoksid COCCO 22 →+ III zina - dolazi do termičkog razlaganja koriscenog uglja uz izdvajanje volatila i istovremeno nastajanje polukoksa ili koksa IV zona - u ovoj zoni dolazi do odstranjivanja vlage iz uglja(sušenje) Biogas gas koji se dobija preradom biomase, -oslobadja se CHB4B, COB2 B, -jako malo zagadjenje. UVODA 3 podele vode: I prema poreklu:atmosferska(kisa, sneg, magla) voda je najcistija, ali ona pored gasova iz vazduha (O, N, COB2 B)sadrzi org. i neorg. materije, površinska(reke, jezera, mora, bare),podzemna-voda nastajeponiranjem atmosfer. i povrsinskih. voda kroz tle pri cemu se preciscava od mehanickih primesa II prema nameni:1)higijensko sanitetska,2)za kotlove,3)kao rashladni fluid,4)za pranje,5)pogonski fluid III prema postupku kojim je dobijena:prirodna,čista,meka, destilovana, kondezovana,demineralizovana,otpadna USastav i osobineU –primese u vodi se mogu razvrstati u 3 grupe i to: Mehanicke 1)organske(biljni i zivotinski organizmi i njihovi ostaci), 2)neorganske(glina, pesak) čρ < vρ -pivajuce, čρ = vρ - lebdece,

čρ > vρ -talozne. čρ -gustina cestice, vρ -gustina vode Koloidne 1)organske(masti, ulja, alkoholi,...), 2)neorganske(oksidi gvozdja i silicijuma) Rastvorene(soli bazekiseline rastvori), soli ( 232323 )(,)(,)( HCOFHCOMHCOC ega ), gasovi

( 3222 ,,,, NHSHHOCO )

1422

2

10−==

+⎯→←

OHHOHOH CCKC

OHHOH

OHOHH CCC2

,, -odgovar5ajuce koncentracije u kmol/kg, KBH2OB-komponenta ravnoteze. Za cistu HB2 BO na 25 C bice

71422 1010 −− ==⋅== OHOHOHH KCCC , da se tokom rada ne bi operisalo sa br. sa visokim negativnim eksponentom korisrimo dekadne logaritme ovih brojeva.

OHH CpOHCpH lg ,lg −=−= PH=7-voda neutralna-CBHB=CBOHB, PH<7-voda je kisela- CBHB>CBOHB, PH>7,voda je bazna -CBHB<CBOH. B

Rastvorene soli u vodi odredjuju tvrdocu vode i mogu se podeliti na: -soli koje čine vo tvrdom(CBaB, MBgB), -sve ostale soli UPostoje 3 vrste tvrdoce vode: 1)karbonatna ili privremena(TBkB) tvrdoca, koju cine sadrzaj kalcijuma i magnezijum-bikarbonata(CBaB(HCOB3 B)B2 B, MBgB(HCOB3 B)B2B) u vodi zagrevanjem na atmosferskom pritisku bikarbonati se razlazu: OHCOCOCHCOC aa 22323)( ++→

OHCOCOMHCOM gg 22323)( ++→

2)karbonatna ili stalna(TBnB) tvrdoca nju cine ostale soli MBgBSOB4 B, MBgBSBi BOB2 B, CBaBSOB4 B

3)ukupna(TBuB) TBu B=TBkB+TBn B voda ima tvr 1d ako sadrzi u 1l HB2BO 10mgCBaBO, 7,19mgMBgBO, 29,91mgCBaB(HCOB3 B)B2B, 17,85mgCBaBCOB3 B. Od 0-4d-vrlo meka, 4-8d- meka, 8-16d-srednje tvrda, 16-30d tvrda, >30-vrlo tvrda.B B B B Rastvoreni gasovi se dele u 3 grupe: lako rastvorljivi(COB2B, NHB3 B,HB2 BS, HCl, ClB2 B, SOB2 B, SOB3 B), srednje rastvorljivi gasovi(OB2B, NB2 B) teško rastvorljivi gasovi(HB2 B, CO, CHB4 B, CBmBHBn B) kolicina rastvorljivih gasova u vodi zavisi od T, p, afiniteta gasa prema vodi i od prisustva drugih gasova u vodi. .Na rastvorljivost utiče T,p,sklonost gasa da se rastvara u vodi,prisustvo drugih gasova u vodi.

Ostale karakteristrike vode: Alkalitet vode predstavlja količinu slabih i jakih baza rastvorenih u vodi kao i soli slabih kiselina rastvorenih u vodi. Alkalitet vode je sposobnost vode da neutrališe jake kiseline.Razlikujemo: - p-alkalitet(meri prisustvo samo baza u vodi), - m-alkalitet(meri ukupan alkalitet vode). Sadrzaj hlorida ne utice na pojavu kamenca, ali znatno doprinosi pojavi korozije. Fosfatizacija-primenom ovog postupka dobija se voda male tvrdoće,a kao rezultat nastaju fosfati Ca,Mg,teže rastvorljivi u vodi od karbonata.U ovom postupku deluje se trinatrijum-fosfatom na sve soli kalcijuma i magnezijuma u vodi.Kod voda malog alkaliteta i na povišenim T dolazi do stvaranja hidroksi-lapatita.Ovim postupkom se tvrdoća može sniziti na 0,05 nem.stepe.tvrd.Postupak fofatizacije jedini u potpunosti sprečava pojavu silikatnog kamenca.Jedina mana je visoka cena trinatrijum-fosfata. Posledice prisustva rastvorenih primesa u vodi -nastajanje kmenca, -pojava kotlovskog mulja Kamenac postojanje taloga u kotlovskom postrojenju najcesce je posledica rastvorenih soli CBaB i MBgB u vodi. Zavisno od T rastvorljivost, soli u vodi mogu biti sa pozitivnim i sa negativnim koeficijentom rastvorljivosti.

Kod soli sa pozitivnim koeficijentom rastvorljivosti –SB2 B soli cija rastvorljivost (S) raste sa povecanjem T. Do kristalizacije dolazi pri snizavanju T. Talozi nastali na ovaj nacin nalaze se u hladnijim zonama kotla,male prionljivosti i lakse se uklanjaju. Kod soli sa negativnim koeficijentom rastvorljivosti –SB1B soli cija se rastvorljivost sesmanjuje povecajem T stvoreni kamenac je vece prionljivosti i teze se uklanja.Do zasicenosti rastvora dolazi usled povecanja koncentracije rastv. soli, usled porasta T, kaoposledica prisustva soli sa negat. koef. rast. Postoje 3 nacina formiranja taloga:1) usled razlaganja bikarbonata, 2)usled medjusobnog dejstva soli 42343 SONOSCSOCOSN aiaaia +→+ 3)usled prezasicenosti rastvora Kotlovski mulj -nastaje potulicijom dela primesa iz vode, stvaranje kotl. mulja olaksano je prisustvom koloidnih primesa .- nema sklonost da se lepi za povrsine i lakse se odstranjuju. Priprema industrijske vode zavisno od namene potrebno je vodu pripremiti do zeljenog kvaliteta. Preciscavanje vode od mineralnih primesa 2 postupka: 1)talozenje(prirodnim putem), cestice gustine vece od vode se izdvajaju pod uticajem zemljine teze. 2)filtriranje, pri prolasku vode kroz sloj filtera cvrste cestice se zadrzavaju na spoljnoj povrsini filtera.preciscavanje vode od mineralnih primesa. Tipovi podataka: -hemijski talozni postupci, -postpci jonske razmene, -magnetna priprema vode. krec(CBaB(OH)B2 B), soda(NBaBCOB3 B) → 3-4 d, soda(NBa2 BCOB3B), soda(NBaBOH) → 0,2-0,3 d NBa3 BPOB4 B-natrijum fosfat, supstancija koja reaguje sa svim rastvorenim bikarbonatima i izdvaja ih kao nerastvorljive supstance, tvrdoca se spusta na stote delove nemac step tvrdo UPostupci jonske razmene U

Zasnivaju se na radu materija – jona koji imaju sposobnost da manjaju jos iz svog sastava sa drugim jonom istog znaka iz okoline. Silikatni joniti su sastava: RNOnHOmSOOAlN aia ⋅=⋅⋅ 222322

3232 2)( HCONRCHCOCRN aaaa +=+ Odstranjivanja(najpre COB2 B, OB2 B) za odstranjivanje OB2 B se koristi NB2BHB4 BHB2 BO-hidrozin –hidrat, odstranjivanje COB2 B vrsi se tralozenjem hemijskim procesima delovanjem kreca. Voda za motore SUS voda se u motoru SUS koristi se rashladno sredsvo. Danas najcesce korisceno sredstvo protiv zaledjivanjem vode za hladjenje je etil-glikol.Promena T. kljucanja i mrznjenja sredstava za hladjenje od u zavisnosti od sadrzaja etilen-glikola.

Rashladna voda ne sme da sadržimatrije koje: izazivaju koroziju,smanjuju poprečni presek vodova,ne zagađjuju okolinu,ne reaguju sa betonm i drvetom. MAZIVA podmazivanjem se ublazuju nezeljene pojave koje mogu biti izazvane trenjem i habanjem. Osnovna posledica trenja je gubitak mehanicke energije u masinama i zagrevanje tarucih povrsina, a posledica habanja su ostecenja i neispravnosti masina. Trenje

- nepozeljno jer izaziva gubitak energ, koefici trenja: FFt=µ FBt B-sila trenja, F-normalna sila.

Trenje pri relativnom klizanju suvih povrsina nastaje iz 2 razloga: -usled delovanja adhezionih sila, -deform materijala u spoju Stvarni dodir 2 tela ostvaruje se samo na nekim mestima to su obline preko kojih se opterecenje prenosi.ABsB-stvarna povrsina dodira, ABgB-geometrijska povrsina dodira.

⇒⟩⟩=∑=

,1

Sg

n

iiS AAAA pa na dodatnim mestima vladaju visokim opterecenjima i nastaju deformacijom materijala. Deformacija materijala nastaje kao rezlultat zadiranja

neravnina povrsina pri njihovom relativ kretanju. Habanje manifestuje se gubitkom materijala na povrsini tela. nemoze se potpuno eliminisati. Postoje 3 karakteristicn faze habanja: I habanje pri uhodavanju, II stacionarno habanje, III intenzivno habanje.

Podmazivanje postupak razdvajanja tarucih povrsina slojem ili filmom neke materije koja omogucava da se kretanje tela ostvari sa sto manjim gubitkom energ. i neznatnim ostecenjem povrsine. Materije koje imaju ta svojstva zovu se maziva.U zavisnosti od debljine slojamaziva: -potpuno(deblj. sloja je dovoljna da spreci dodir 2 tela) -nepotpuno(povrsine su delimicno razdvojene) UPotpuno podmazivanje moze biti: 1)hidrostaticko(HSP)-kad ne postoji relativno kretanje delova v=0 2)hidrodinamicko(HDP)-pritisak u slucaju maziva nastaje usled kretanja delova dok su pri mirovanju povrsine u direktnom dodiru 3)elastohidrodinamicko(EHDP) Nepotpuno podmazivanje moze biti: - mesovito, sloj maziva je prekinut na pojedinim mestima - granicno, delovi masine su u direktnom dodiru (opterecenje se prenosi preko spregnutih neravnina) Zavisnost koeficijenta trenja od radnih promenljivih (ugaone brzine, specificnog opterecenja, viskoznosti)STRIBEKOV DIJAGRAM, I-granicno, II-mesovito, III-hidrodinamicko.

Opsta podela i izbor vrste maziva maziva se dele prema funkciji, sastavu ili poreklu i nacinu. UPrema funkciji 1)konstruktivna maziva, koja se posmatraju po elem. kostrukcije masine 2)Tehnolosla maziva, pri obradi metala deform. rezanjem UPrema spregnutom stanju 1)gasovita, 2)tecna, 3)polutekuca, 4)cvrsta UPrema poreklu: 1)ulja minerlnog porekla, 2)sintetska ulja, 3)ulja biljnog i zivotinjskog porekla. Na izbor maziva uticu i opterecenje. Sa porastom brzine koriste se maziva male viskoznosti, a sa porastom opterecenja raste viskoznost. Gasovita maziva pretezno se primenjuju pri podmazivanju kliznih lezajeva, najpre se koristi vazduh kao mazivo, a koristi se i N,O,H, COB2 B i dr. Gasovi poseduju hemijsu termicku stabilnost i ne menjaju agregatno stanje u sirem T intervalu. Tecna maziva za podmazivanje motora, vozila, pumpi, turbina...Vecina savremenih ulja za podmazivanje sastoji se od osnovnog ulja i dodataka. Po poreklu i nacinu dobijanja imamo: 1)mineralna ulja(dobijaju se iz nafte), 2)sinteticka (postupcima sinteze iz raznih elemenata). UOsnovna fizicka svojstva koja se razmatraju pri izboru ulja suU:1) viskoznost, velicina unutar otpora ili trenja. Izbor viskoznosti ulja odredjuje se na osnovu redne T, T okoline, opterecenja, brzine delova i dr. 2)indeks viskoznosti(IV), br. koji predstavlja tendenciju promene viskoznosti sa promenom temperature IV (0-100)Veci indeks oznacava smanjunje tendenciju promene viskoznosti sa promenom temperature. 3)temperatura paljenja, temp. ulja pri kojoj se pare ulja u smesi sa vazd. pale u prisustvu plamena. 4)temperatura stinjavanja, pokazatelj ponasanja ulja na nizim T, temp. na kojima ulje gubi tecljivost. 5)gustina, 6)specificna toplota, vazna pri odredjivanju kolicine toplote koja se odvodi uljem. 7)kompatabilnost, da maziva ne izazivaju nezeljene efekte na povrs koju podmazuju. Dobijanje mineralnih ulja osnovni postupci za dobijanje su:-vakum destilacija, -postupci rafinacije UPostupci rafinacije 1)deasfaltizacija, 2)solventna ekstrakcija, 3)deparafilacija, 4)hidrorafinacija. 1-3 -procesi separacije nezeljenih produkata iz destilata. 4- kataliticki proces kojim se nezeljene materije prevode u druge pogodne produkte. Vrste i svojstva osnovnih mineralnih ulja prema hem. sastavu imamo 2 tipa: 1)parafinska min. ulja(visok IV, dobra hem. stabil., lose niskotemperaturske karakteristike), 2)naftenska min. ulja (srednjim do niskim IV, slabijom hem. stabil., ali im temp. stinjavanja znatno niza.) Dobijanje sintetickih ulja dobijaju se hem. sintezom razlicitih org. materija. Sadrze C, H, O, S, P, N, Cl, Bo i dr. Veoma sirok temperaturni opseg upotrebe, visoki troskovi proizvodnje.U Sintetska ulja podeljena su u sledece grupe:U 1)Sintetizovani ugljovodonici (cisti ugljovod. sintetizovani iz nafte), 2)organski estri, 3)fosfatni estri, 4)poliglikoli, 5)ostala sintetska tecna maziva(silikoni, silikati...) Polutecna maziva za podmazivanje kotrlj. lezajeva, zglobova,lanaca,osovina... najzastupljenija polutecna maziva su tehnickemasti za podmaz., one se sastoje iz tecnog maziva i zguscivaca (sapunske ili nesapunske osnove). UOsnovna fizicko hemijska svojstva tecnih mastiU

1)konzistencija, mera za tvrdocu masti , izrazava se penetracionim br., 2)prividna viskoznost, 3)temperatura kapanja, temp.na kojoj mastprelazi iz polutecnog u tecno stanje, 4)oksidaciona stabilnost, kao rez. oksidacije dolazi do promene boje i mirisa masti, 5)mehanicka stabilnost, promena konzistencije nakon izlaganju masti dejstvu meh. sila, 6)otpornost na vodu,7)izdvajanje ulja, 8)sposobnost podmazivanja Podela tehnickih masti i karakteristike pojedinih vrsta UTehnicke masti mogu se podeliti prema 1)nameni, 2)vrsti uljne komponente, 3)dozvoljenoj temperaturi, 4)mogucnostima upotrebe, 5)vrsti zguscivanja postoje:kalcijumovske, natrijumove, litijumske, aluminijumove, kompleksne tehnicke masti. ADITIVI osnovna uloga jepoboljsanje svojstva maziva. Po svom nacinu delovanja serazlikuju aditivi kojimanjaju pojedine fizicke karkteristike maziva i aditivi koji imaju hemijski uticaj. UVrste aditiva koji su danas u upotrebi:U 1) za povecanje indeksa viskoznosti IV, 2)za snizenje temp. stinjavanja, 3)za sprecavanje paljenja ulja, 4)inhibitori oksidacije, 5)inhibitori korozije, 6)za sprecavanja rdjanja, 7)za visoke pritiske. Cvrsta maziva materije u cvrstom stanju koje imaju sposobnost da smanje trenje i habanje. Mogu biti u vidu prevlake ili se dodaju drugim vrstama maziva. Najcesce koriscena cvrsta maziva su:1) materije lamelarne strukture: -grafit, -molidbendisulfid (MBOBSB2B), -meki metali(kalaj, olovo, srebro, zlato i dr.), -polimerni materijali(politetrafluoretilen-PTFE, najloni, acetoli), -keramicki materijali(cisti ili u kombinaciji sa metalima)

ОДРЕЂИВАЊЕ КАРАКТЕРИСТИКА ПАЉЕЊА И НИСКОТЕМПЕРАТУРНИХ КАРАКТЕРИСТИКА ТЕЧНИХ ГОРИВА Паљење течних горива и мазивних уља је сложен процес који зависи од многобројних параметара. При загревању течних горива разликујемо три температуре, и то:

- температуру паљења - температуру горења - температуру самопаљења

Температура паљења је најнижа температура до које треба загрејати течно гориво да би се при приношењу спољашњег извора топлоте (варница или отворен пламен) смеша пара горива и ваздуха упалила и тренутно сагорела. Температура горења је најнижа температура до које треба загрејати гориво да би се при приношењу спољашњег извора топлоте (варница или отворен пламен) смеша пара горива и ваздуха упалила и горела најмање 5 секунди. Температура самопаљења је најнижа температура до које треба загрејати гориво да би смеша пара горива и ваздуха достигла такав степен загрејаности и концентрације да се она спонтано (сама по себи) упали. Код течних горива температура паљења је погодан показатељ степена опасности од пожара при, ускладиштењу, руковању и употреби, док је код мазивних уља температура паљења груби показатељ њихове испарљивости.

t [ºC]

С

У зависности од темпера- tp < 38 ºC - 38 ºC < tp < 60 ºC - tp < 60 ºC

самопаљење

е

паљењ

ρ [kg/m3]

М

туре паљења

Д2

запаљиве материјале делимо на:

МЕТОДЕ ОДРЕЂИВАЊА ТЕМПЕРАТУРЕ ПАЉЕЊА

Све методе за одређивање температуре паљења се грубо деле на две методе, и то:

1) Методе у затвореној посуди 2) Методе у отвореној посуди

Одређивање температуре паљења у затвореном суду по Abel-Penskom (Abel-Pensky) Ова метода се корисити за горива чија је температура паљења у опсегу од 5 до 65 ºС. На слици је дата шема овог уређаја. Поступак при испитивању је следећи: Водено купатило се пуни паром, претходно загрејаном, кроз левак све док не почне да истиче кроз преливну цев. Крајња температура до које се загрева вода у купатилу треба да буде 30 до 35 ºС изнад предвиђене температуре паљења

узорка. Пораст температуре узорка не треба да је мањи од 0,5 ºС нити већи од 2 ºС у минути. t2

На слици бројевима су означени следећи делови апаратуре: 1. Посуда са горивом 2. Ваздушно купатило 3. Водено купатило 4. Механизам за паљење 5. Грејач

У посуду се пажљиво улије узорак до означеног нивоа пазећи да се не ствара пена и да не дође до квашења бочних зидова посуде. Након тога посуда се затвара поклопцем и пажљиво ставља у ваздушно купатило. Пре главног одређивања температуре паљења треба одредити приближну температуру паљења да би у главном одређивању почели са испитивањем када температура узорка буде 6 до 8 ºС испод приближне температуре паљења. Када се достигне потребна температура узорка, притиском на полугу, активира се уређај за паљење који урања пламичак у простор изнад узорка у посуди. После сваког активирања уређаја за паљење опружни механизам се навија дугметом. Покушај паљења се понавља на сваких 0,5 ºС пораста температуре узорка, све док не наступи паљење. Треба имати у виду да се приближавање температуре паљења манифестује повећањем пламичка за паљење, а да је до паљења дошло тек када се по површини узорка, у тренутку Т1 чита температура која представља некориговану вредност температуре паљења tpb. Температура паљења зависи од тренутног атмосферског притиска при испитивању, те је потребно извшити корекцију на следећи начин:

4

3,101−−= b

pbnp

tt

Атмосферски притисак при мерењу је износио pb = 1000 mbar, а при испитивању је добијена температура tpb = 62 ºС па је:

=−

−=−

−=4

3,101100624

3,101bpbn

ptt 62,325 ºС

Одређивање температуре паљења у затвореном суду по Martens-Penskom (Martens-Pensky) Ова метода се користи за одређивање температуре паљења горива чија је температура паљења изнад 65 ºС.

У случају да је узорак горива мутан или садржи издвојену воду треба га загрејати до највише 16 ºС испод температуре паљења и профилтрирати га кроз филтер папир. Узорак који не садржи издвојену воду, само се загреје на температуру највише до 16 ºС испод очекиване температуре паљења. На слици су бројевима означени следећи делови апаратуре: 1. Посуда са горивом 2. Ваздушно купатило 3. Механизам за паљење 4. Грејач

Пре самог испитивања треба добро очистити и осушити све делове посуде и поклопца, мешалицу, термометар и уређај за паљење. Узорак се затим улије у посуду до ознаке у њој, намести се поклопац и све заједно ставља у ваздушно купатило. Термометар се стави у отвор на поклопцу, упали се пламен на уређају за паљење и подеси се тако да му пречник износи 4 mm. Загревање узорка треба вршити брзином од 5 до 6 ºС у минути. Пусти се уређај за мешање, или се, ако апарат нема аутоматску мешалицу, ручно меша. Помоћу механизма активира се уређај за паљење уз истовремено прекидање мешања: Са активирањем уређаја за паљење треба почети:

- за гориво са температуром паљења испод 104 ºС, када температура узорка буде 10 ºС испод очекиване температуре паљења. Уређај за паљење се активира за сваки 1 ºС пораста температуре узорка;

- за горива са температуром паљења изнад 104 ºС, када температура узорка буде 16 ºС испод очекиване температуре паљења.Уређај за паљење активира се за свака 2 ºС пораста температуре узорка.

У оба случаја пламичак уређаја за паљење треба да се задржи у простору изнад узорка једну секунду.

Приближавањем температуре паљења пламичак уређаја за паљење расте и добија плавичасту корону. У тренутку када се по површини узорка рашири краткотрајан

пламен на термометру се очита некоригована вредност температуре паљења. Одређивање температуре паљења у отвореном суду по Markusonu (Markusson)

На слици су бројевима означени следећи делови апаратуре: 1. Посуда за горивом 2. Пешчано купатило 3. Механизам за паљење (горионик) 4. Грејач Одређивање температуре паљења мора бити извршено у просторији у којој нема осетног струјања ваздуха. Пре испитивања треба очистити и осушити суд за узорак. Узорак горива не сме да садржи емулговану воду. Посуда се пуни до одговарајућег нивоа, при чему узорак не сме да садржи мехуриће, нити је допуштено да зидови посуде буду наквашени узорком. Након тога се посуда утискује у пешчано купатило и причврсти одговарајућим стегама. Термометар се пажљиво урони у узорак до дна посуде, а затим се подигне 2 mm. Подесити пламичак за паљење тако да буде дугачак 10 mm. Узорак се загрева брзином 6 1 ºС у минути. Брзину загревања смањити на 3± 0.5 ºС у минути када се температура приближи температури паљења узорка. Ако је температура паљења узорка испод 250 ºС почиње се са испитивањем на 30 ºС испод очекиване температуре паљења, односно на 50 ºС испод очекиване температуре паљења ако је температура паљења узорка изнад 250 ºС.

±

Само испитивање се врши тако што се пламичак креће преко горње ивице посуде и затим одмах враћа натраг. Кретање пламичка изнад посуде треба да траје око једну секунду. Температура при којој се први пут запале паре узорка очита се у целим степенима и означи као некоригована температура паљења. Корекцију треба извршити узимајући у обзир барометарски притисак у тренутку испитивања, на исти начин као и код одређивања температуре паљења по Abel-Penskom. НИСКОТЕМПЕРАТУРКСЕ КАРАКТЕРИСТИКЕ ГОРИВА При хлађењу горива разликује се четири температуре:

1) замућења 2) кристализације 3) стињавања 4) филтрабилности

Температура замућења је навиша температура на којој долази до појаве првих микрокристала. Температура кристализације је највиша температура до које долази до појаве кристала видљивих оком. Температура стињавања је највиша температура на којој гориво губи својство течљивости. Температура филтрабилности је највиша температура на којој гориво престаје да пролази кроз филтер за гориво. Ове особине су јако значајне за дизел горива и горива за авионе а практично небитне за моторне бензине. На температури кристализације имамо кончиће кристала. Филтрабилност најбоље карактерише експлоатационе особине горива. ОДРЕЂИВАЊЕ САСТАВА ТЕЧНИХ ГОРИВА ФРАКЦИОНОМ ДЕСТИЛАЦИЈОМ Термогене материје су материје које при сагоревању ослобађају одређену количину топлоте. Деле се на:

1) Термогено стабилне 2) Термогено нестабилне

Термогено стабилне материје су оне материје које при загревању мењају агрегатно стање али не мењају хемијски састав. Термогено нестабилне материје су оне материје које при загревању мењају агрегатно стање али мењају и хемијски састав. Сва течна горива добијена прерадом нафте су термогено стабилне материје Течна горива која се састоје од великог броја различитих угљоводоника који се међусобно разликују по маси, густини, температури кључања ... Те групе угљоводоника називају се фракције. Поступак загревања течних горива и испаравања назива се фракциона дестилација (свака од тих фракционих група имају одређену температуру на којој се издвајају а то се назива фракцина дестилација). Испарљивост Испарљивост течних горива је врло важна особина и дефинише се са три карактеристике:

1) Крива испаравања (дестилације) 2) Притисак засићених пара горива 3) Однос парне и течне фазе V/L

Притисак засићених пара горива је притисак које имају паре горива које се налазе у термодинамичкој равнотежи са течном фазом (на некој температури до

које смо загрејали гориво испарава и у једном тренутку нема више испаравања горива тј. када се у систему постигла термодинамичка равнотежа, при том притиску и тој температури нема више испаравања горива). Однос парне и течне фазе V/L представља однос запремине паре горива по јединици запремине течности при одређеном притиску и температури. Испарљивост је посебно важна карактеристика моторног бензина (тежи се томе да смеша паре и бензина буде што идеалнија). Недовољна испарљивост бензина у зимским условима (при сниженим температурама) доводи до отежаног паљења мотора, неправилне расподеле горива по цилиндрима мотора, продуженог времена загревања мотора, возило спорије убрзава и може да доведе до погоршаног подмазивања склопа клип-цилиндар. Превелика испарљивост бензина, у условима повишених температура, доводи до појаве мехурића паре горива (парни чепови) који изазивају нерегуларан рад мотора, па чак и његов престанак рада. На слици бројевима су означени следећи делови апаратуре:

1) Дестилациони балон 2) Грејач 3) Регулатор брзине загревања 4) Механизамза подизање и спуштање дестилационог балона 5) Хладњак 6) Прихватна посуда 7) Филтер папир за спречавање губитка пара горива

5

6

7

1

23

4

t

Температуре које су важне са гледишта експлоатације су: t10 – означава температуру на којој је предестилисано 10 % горива. Указује нам на стартне особине система мотор-гориво. Потребно је да буде што нижа али не сувише ниска ( јер да је много ниска дошло би до сувише великог испаравања тј. појавили би се гасни мехури. Зато у нашим условима имамо две врсте бензина:

- од 15-ог октобра до 15-ог априла је зимски бензин - од 15-ог априла до 15-ог октобра је летњи бензин

По стандарду за зимски бензин t10 = 55 ºС, а за летњи t10 = 65 ºС. За неке друге услове ова температура би се разликовала. За зимски бензин дајемо лакше фракције, како би смањили температуру испаравања. Ово дакле важи за наше подручје. t50 – означава 50 % предестилованог горива. Указује на време потребно за загревање мотора. То је од старта мотора до постизања мирног рада мотора. Треба да је што нижа али не сувише ниска. Ова температура утиче на појаву леда у карбуратору. Да би гориво испарило узимамо температуру из околине, а то зими може довести до појаве леда. t90 – ова температура указује на присуство тешких фракција у гориву. Те фракције у течном стању доспевају у цилиндре мотора где спирају уље са цилиндра мотора, што штетно утиче на подмазивање склопа клип-цилиндар током рада мотора. tpi – температура почетка испаравања - ове температуре нису толико важне са гледишта

}

tki – температура краја испаравања експлоатације

Одређивање густине течних горива

ol00 V [ ]Ct 0 0 186 10 213 20 225 30 234 40 245 50 257 60 269 70 284 80 299 90 318 97 338

За сва течна горива густина зависи од температуре. Корекција гуситне са неке више температуре, одрежује се према густини на температури од 15 ºС и врши се према формули:

)15(15 −⋅+= tatρρ , где је а фактор корекције а = 0,00068 [ ]Ccm

g⋅3 за дизел и

лака горива 2015ρ - густина је одређена на температури од 20 ºС и подељена са густином од 15

ºС.

Аерометри су приручни елементи који се користе за одређивање густине течног горива (или течности). Имамо две врсте аерометра:

1) Груби – ако незнамо густину горива он нам даје опсег у којој се креће густина

2) Фини – са њима меримо тачну густину Аерометри раде на принципу силе земљине теже и силе потиска. И груби и фини аерометри имају оловне куглице у себи, повезане воском, које служе за повећање тежине аерометра. Мерење густине се врши тако што се на дубину на којој меримо густину убацимо термометар, затим измеримо температуру на тој дубини, а онда затим убацимо аерометар и измеримо густину. На измереној температури од t = 25,2 ºС аерометром је измерена густина tρ = 832 kg/m3. На температури од 15 ºС густина је: 838,936 kg/m=−⋅⋅+=−⋅+= )152,25(1000068,0832)15( 3

15 tatρρ 3. ОДРЕЂИВАЊЕ ВИСКОЗНОСТИ ТЕЧНИХ ГОРИВА И МАЗИВА Вискозност је мера унутрашњег отпора који се јавља при релативном кретању слојева флуида под дејством спољашњих сила. Вискозност настаје због дејства међумолекуларних сила у флуиду и међумолекуларног отпора између флуида и чврсте површине. Вискозност је битна карактеристика дизел горива и уља за ложење.

dydV⋅=ητ ; η - коефицијент динамичке вискозности

ρην = ; ν - коефицијент кинематске вискозности

- вискозност на неком притиску p kpp e⋅= 0ηη

За угљоводонична горива вискозност завис састава угљоводоника јер они дефинишу понашање слојева.

η и од logη Код дизел горива вискозност утиче на квалитет распршивања и на хабање делова пумпе високог притиска. Код уља за ложење вискозност утиче на квалитет сагоревања ( а самим тиме утиче и на квалитет распршивања). Код мазива вискозност утиче на формирање уљног слоја, на губитак енергије за покретање масе мазива и на губитак мазива кроз зазоре. За одређивање вискозности постоји низ метода и све их делимо у четири групе:

I. Методе које се заснивају на мерењу времена протицања одређене количине течности кроз капилару или отвор кратке цеви.

II. Методе које се заснивају на мерењу времена продирања одређеног облика и тежине кроз испитивану течност

t t

III. Методе које се заснивају на мерењу обртног момента потребног за обртање цилиндра (диска) у испитиваној течности при сталној брзини.

IV. Методе које се заснивају на мерењу времена пригушења, осцилација неког тела у испитиваној течности.

1. Fogel-Osag припада првој групи метода и одређује се кинематска вискозност.

1

2

3

4

5

На слици бројевима су означени следећи делови апаратуре:

1) Капилара 2) Купатило 3) Посуда са горивом 4) Грејач 5) Мешалица

Ова метода нам омогућује да мерењем само времена протицања измеримо кинематску вискозност.

Vl

Rhg⋅⋅

⋅⋅⋅⋅⋅=

8

4 τρπη ; τρη ⋅⋅= k ⇒ τν ⋅= k

При испитивању: t = 40 ºС ⇒ k = 0,5386 mm2/s2 ; у питању је уљно купатило τ = 88 s па је : 885386,0 ⋅=⋅= τν k = 47,3968 mm2/s 2. Hepler припада другој групи метода и служи нам за одређивање динамичке вискозности.

2

3

1

На слици бројевима су означени следећи делови апаратуре:

1) Посуда за гориво 2) Куглица 3) Купатило

Ставимо гориво у цев и убацимо куглицу. При томе је течност у купатилу загрејана на температуру одређивања вискозности. Куглица почне да продире кроз испитивани флуид и ми меримо време за које ће куглица проћи између два зареза. За обе методе стандард прописује дозвољено време, па ако добијени резултати нису у тим, стандардом предвиђеним границама, морамо узети већу или мању куглицу или сл. Вискозност се одређује на основу Стоксовог обрасца за кретање сферног тела кроз течност: τρρη ⋅−⋅= )( 21k где су: k – константа која зависи од материјала, облика тела и дужине пређеног пута. ρ1 – густина куглице ρ2 – густина течности τ - време продирања односно време за које се куглица спусти Куглице могу бити стаклене и челичне.Ако куглица брже продире онда наравно та течност има мању вискозност. Одређивање основних карактеристика течних масти за подмазивање Мазиве масти имају широку примену у машинству (подмазивање лежаја, зглобова,....). Најважније карактеристике мазивних масти су:

- пенетрација или тврдоћа - температура капања - отпорност на утицај воде - способност преношења оптерећења

Одређивање пенетрације масти – Пенетрација се дефинише дубином израженом у десетим делом милиметра до које конус, стандардних димензија, продре слободним падом у испитивану маст за време од 5 s при температури од 25 ºС. Јединица је пенетрациони број и има димензију 1/10mm. Разликујемо три врсте пенетрације:

1) Нерадну пенетрацију – одређује се на узорку који је узет директно из амбалаже

2) Радну пенетрацију – одређује се на узорку који је претходно био изложен гњечењу

3) Блок пенетрацију – одређује се код веома тврдих масти на узорку у облику коцке који се узима из амбалаже

У зависности од измерене дубине конуса одређује се NLGI број – тврдоћа мазивних масти (узима вредности од 0 до 6).

Пенетрациони број је mm101233 па је: NLGI = 3 – средња мека маст.

Дијаграм криве дестилације

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Vol [%]

t [ C

]

10 20 30 40 50 60 70 80 90 97

ФИЗИЧКО ХЕМИЈСКЕ КАРАКТЕРИСТИКЕ ТЕЧНИХ ГОРИВА • Слика 1: Одређивање садржаја воде и механичких примеса центрифугирањем. -Вода и механичке нечистоће су непожељни састојци горива. -Вода изазива смањење топлотне моћи горива, корозију, штетно утиче на експлоатацију. -Механичке примесе су последица процеса производње или транспорта и складиштења а у експлоатацији горива могу изазвати зачепљење филтера за гориво. -Вода и нечистоће се често не могу видети голим оком. Вода може бити на самом дну или може бити фино везана са горивом. -Поступак испитивања: У центрифугалну епрувету са конусним делом који омогућава фино мерење сипа се 50 ml горива и 50 ml растварача (бензола). Епрувета се затим стави у центрифугу на 1500-2000 о-мин.,једно 10 мин.Под дејством центрифуге долази до механичког издвајања (слика 1.). Овако механичке нечистоће доспевају на дно као најтежи, изнад се налази вода, и на самом врху налази се гориво са растварачем. Одређивање воде и нечистоћа се врши тако што на епрувети прочитамо колико има нечистоћа и помножимо са два (због тога што смо додали 50 ml растварача). Резултат мерења представља запреминске проценте воде и нечистоће. • Слика 2: Одређивање садржаја воде дестилацијом. 1. Дестилациони балон 2. Стаклена цев са продуженим градуисаним делом 3. Хладњак 4. Грејач

-У дестилациони балон се сипа од 20-100 грама горива у зависности од тога колико проценимо пре дестилације да има воде у гориву и 100 ml растварача (ксилол). Затварамо дестилациони балон, стављамо градуисану цев и загревамо. Растварач својим испаравањем везује воду. У хладњаку пара се хлади и у облику стаклене цеви са градуисаним делом где долази до скупљања воде. Помоћу ове апаратуре може се одредити и садржај хигроскопске влаге. Садржај воде је (очитана запремина на градуисаном делу/запремином воде) x 100 • Метода 3: Одређивање кородивног дејства течног горива (методом бакарне плочице). -Појава корозије на металним површинама услед контакта са горивом је последица постојања сумпора и његових једињења у гориву. -Постоје квантитативне методе за тачно одређивање количине сумпора у гориву али се ретко примењују. Чешће се користе квалитативне методе које индикативно указују на присуство сумпора у гориву и то преко интезитета корозије. -Једна таква метода је метода бакарне плочице. На почетку експеримента бакарна плочица се очисти до одређеног сјаја. Ставља се затим у стаклену епрувету са 30 ml горива и затим се загрева 3 сата на температури од 50 - 100 целзијуса (у зависности од врсте горива). За јако испарљива горива плочица се ставља у челичну бомбу. Након 3 сата плочица се вади, пере се изооктаном, ставља се у пљоснату епрувету због заштите од утицаја атмосфере и онда се промена боје плочице упоређује са променом боје из спектра еталонских боја бакарних плочица. Стандардом се прописује максимално дозвољена корозија (на еталонима су то ознаке 1а,1б). Све преко тога указује на превелико присуство сумпора у гориву (за мазут је дозвољено максимално. 2б). • Слика 4: Термооксидациона стабилност горива. -Течна горива имају особину сједињавања са кисеоником из ваздуха услед чега настају смоле. Ове смоле смањују отпорност горива ка детонативном сагоревању. Процесу оксидације доприносе повишена температура, сунчева светлост, слободна површина горива, присуство воде. Ова метода је важна за бензине. Стандардом се прописује та термооксидациона стабилност коју гориво мора да има. 1. Посуда са горивом 2. Кисеоничко купатило 3. Водено купатило 4. Манометар 5. Грејач -У посуду са горивом сипа се гориво, које се стави у кисеоничко купатило. Затим се врши загревање воденог купатила , а у кисеоничко купатило се доводи кисеоник под притиском од 7 бара, да би се извршила оксидација. Гориво је на овај начин изложено условима које изазивају оксидацију. Мери се време од почетка експеримента до тренутка оксидације .Минимално време инкубације је 420 мин.Ако оксидација наступи пре 420 мин. онда то значи да гориво није добро.

• Слика 5: Одређивање притисака засићених пара горива по Риду. 1. Посуда за гориво 2. Ваздушна комора 3. Манометар 4. Грејач -Водено купатило се загреје на 36 целзијуса. Ваздушна комора се накачи на посуду са горивом и херметички се затвори. Гориво почиње да испарава повећавајући притисак у ваздушној комори. После 3 мин. уређај се вади из купатила окрене се за 180 степени и протресе, а затим се брзо врати у купатило. На следећа свака 2 минута овај се поступак понавља, све дотле док расте притисак на манометру. Максимални очитани притисак представља некориговани притисак паре по Риду. Корекција се врши у зависности од температуре ваздуха у ваздушној комори и тренутног атмосферског притиска околине (према табели). • Слика 6: Одређивање односа V/L (запремине парне фазе/притисак). -Имамо бирету која се баждари пред свако испитивање. На бирету се наставља гумено црево које се качи на стаклени суд. Глицерином се пуни бирета,стаклени суд и црево. Отварањем славине на бирети извлачимо ваздух из бирете. На гумени чеп стављамо шприц који пунимо горивом и убризгавамо у бирету. Постепено загревамо воду у купатилу. Водене паре које се јављају, потискују глицерин и долази до разлике нивоа (h) у бирети и стакленом балону.Та разлика нивоа (h) представља V-L однос. Пошто је испитивање компликовано уводи се емпиријска формула

−−++= ppLV RRttt .......35.0216.0305.02.52 5020/ притисак засићених пара по Риду

ИНДУСТРИУЈСКА ВОДА -Вода се користи широко у индустрији као радни, расхладни флуид (када треба претходно извршити индустријску прераду воде). -Вода се према пореклу дели на: 1. Атмосферску ( киша, снег, град). Слична је дестилованој води јер не садржи механичке

нечистоће. Садржи растворене гасове О2, Н2, СО2, а садржај растворене соли је мањи од 500 mg/kg.

2. Површинске реке, језера, мора садрже механичке нечистоће и примесе органског и непрганског порекла. Речна вода садржи 500-600 mg/kg раствора соли у речној води ,а у морској води има 35 g/kg при чему се у морској води налази највише магнезијум сулфида и натријум хлорида. Речна вода има највише механичких примеса и раствара тло по коме тече, а језерска вода има највише биљних и животињских организама.

3. Подземна вода настаје понирањем атмосферске воде. При понирању се пречишћавају од механичких нечистоћа. Од гасова садржи највише раствореног СО2, и при понирању растара читав низ соли.

-Све примесе у води се деле на: 1. Механичке примесе или груби дисперзоиди (величине веће од 710− метара). Ако их у води

има мање од 50 mg/kg вода се сматра провидном. 2. Колоидне примесе или колоидне дисперзоиде (величине од 97 1010 −− − метара). Пролазе

кроз филтер папир. То су једињења Si, Al, Fe, органских материја настале распадом биљних и животињских организама.

3. Растворене примесе или растворене дисперзоиде-то су молекули растворених соли, база и киселина у води величина мањих од 910− метара.

Тврдоћа воде -Све соли које се налазе у води деле се на две групе: 1. Соли које чине воду тврдом (соли Cа и Мg) 2. Све остале соли (Nа, Fе итд.). -Тврдоћа воде се дели у три групе: 1. Карбонатна или привремена тврдоћа воде (Tk). Ову тврдоћу одређује присуство калцијум и

магнезијум бикарбоната. На повишеним температурама бикарбонати се разлажу на калцијум карбонат, магнезијум карбонат, угљен диоксид и воду. Калцијум карбонат и магнезијум карбонат се не растварају у води него се таложе и праве каменац (на пример: котловски и бојлерски каменац). Због тога су бикарбонати непожељни у води. Неким термичким поступцима могу се одстранити из воде.

2. Некарбонатна или стална тврдоћа (Tn). Одређује присуство свих осталих соли. Cа и Мg. 3. Укупна тврдоћа је збир карбонатне и некарбонатне тврдоће.Означава се са Tu. -За одређивање степена тврдоће постоји више различитих стандарда: француски, амерички, енглески и немачки. Код нас степен тврдоће се одређује према немачком стандарду по коме 1° тврдоће има: 10 mg Cао, 7.19 mg МgО, 29.91 mg Cа (HCО3)2-калцијум бикарбоната, 17.85 mg CаCО3-калцијум карбонат.

-Енглеска тврдоћа: 10 mg CаCО3/0.7 l H2) -Француска тврдоћа: 10 mg CаCО3 -Америчка тврдоћа: 17 mg CаCО3 -Укупна тврдоћа воде се одређује као: 1. 0-4 °d-врло мека 2. 4-8 °d-мека 3. 8-16 °d-средње тврда 4. 16-30 °d-тврда 5. преко 30 °d-врло тврда -Делови апаратуре за oдређивање укупне тврдоће воде: 1. Стаклени крушкасти суд 2. Бирета 3. Пуферни раствор 4. Ериохром црно Т као индикатор 5. Комплексон III -Поступак испитивања: У суд се сипа 100 ml воде. Дода се 1 ml пуферног раствора и на врх кашичице ериохрома црно Т, тако да вода добије љубичасту боју. Из бирете, која је напуњена комплексоном III до нуле, која се налази на врху бирете, додаје се кап по кап комплексона III све док вода не промени боју у плаву. Потрошња комплексона III у ml даје нам информацију о степену тврдоће воде у немачким степенима –(°d)-. -Испитивањем смо добили да је потрошња Тu = 13.9 ml. -Делови апаратуре за одређивање карбонатне (привремене) тврдоће воде: 1. Стаклени крушкасти суд 2. Бирета 3. 0.1 нормалног раствора HCl 4. Метил оранж -Поступак испитивања: У суд се стави 100 ml воде. Дода се 2-3 капи метил оранжа тако да вода добије жуту боју. Из бирете се додаје кап по кап 0.1 нормалног раствора HCl све док вода не промени боју у наранџасту. Када дође до промене боје воде, очита се потрошња 0.1 нормалног раствора раствора HCl у милилитрима па се све то помножи са 2.8. -Испитивањем је добијено pH = 4.7 x 2.8 = 13.16 ml.

Киселост воде -Киселине у воденим растворима дисосују дајући карактеристичне киселе позитивне јоне водоника,а базе негативне базне јоне ОH. Хемијска чиста вода је незнатно дисосована на једнак број позитивних јона водоника и негативних јона ОH, према једначини:

−+ += OHHOH2

па је и њена реакција неутрална. -Однос дисосованог и недисосованог дела воде је за одређену температуру стална вредност,и дата је преко константе равнотеже:

OH

HHOH C

CCK

2

2

−+ ⋅=

−−+ HH CC , концентрације одговарајућих јона −OHC

2 концентрација воде

- Код воде 1

22≈⇒<<⋅ OHOHOHH KCCC

-Киселост раствора се дефинише као:

-Према киселости одређујемо какав је раствор: pH > 7, CH < COH, Базна средина pH < 7, CH > COH, Кисела средина pH = 7, CH = COH, Неутрална средина -Концентрације (тј. киселост) се добија преко пахус папира,pH-метра.

+⋅−= HClog10pH

ОДРЕЂИВАЊЕ САСТАВА ТЕЧНИХ ГОРИВА ФРАКЦИОНОМ ДЕСТИЛАЦИЈОМ

Термогене материје су материје које при сагоревању ослобађају одређену количину топлоте.

Деле се на: 1) Термогено стабилне 2) Термогено нестабилне Термогено стабилне материје су оне материје које при загревању мењају агрегатно стање

али не мењају хемијски састав. Термогено нестабилне материје су оне материје које при загревању мењају агрегатно стање

али мењају и хемијски састав. Сва течна горива добијена прерадом нафте су термогено стабилне материје Течна горива која се састоје од великог броја различитих угљоводоника који се међусобно

разликују по маси, густини, температури кључања ... Те групе угљоводоника називају се фракције.

Поступак загревања течних горива и испаравања назива се фракциона дестилација (свака од

тих фракционих група имају одређену температуру на којој се издвајају а то се назива фракцина дестилација).

Испарљивост Испарљивост течних горива је врло важна особина и дефинише се са три карактеристике: 1) Крива испаравања (дестилације) 2) Притисак засићених пара горива 3) Однос парне и течне фазе V/L Притисак засићених пара горива је притисак које имају паре горива које се налазе у

термодинамичкој равнотежи са течном фазом (на некој температури до које смо загрејали гориво испарава и у једном тренутку нема више испаравања горива тј. када се у систему постигла термодинамичка равнотежа, при том притиску и тој температури нема више испаравања горива).

Однос парне и течне фазе V/L представља однос запремине паре горива по јединици

запремине течности при одређеном притиску и температури. Испарљивост је посебно важна карактеристика моторног бензина (тежи се томе да смеша

паре и бензина буде што идеалнија). Недовољна испарљивост бензина у зимским условима (при сниженим температурама)

доводи до отежаног паљења мотора, неправилне расподеле горива по цилиндрима мотора, продуженог времена загревања мотора, возило спорије убрзава и може да доведе до погоршаног подмазивања склопа клип-цилиндар.

Превелика испарљивост бензина, у условима повишених температура, доводи до појаве мехурића паре горива (парни чепови) који изазивају нерегуларан рад мотора, па чак и његов престанак рада.

На слици бројевима су означени следећи делови апаратуре: 1) Дестилациони балон 2) Грејач 3) Регулатор брзине загревања 4) Механизамза подизање и спуштање дестилационог балона 5) Хладњак 6) Прихватна посуда 7) Филтер папир за спречавање губитка пара горива

5

6

7

1

23

4

t

Температуре које су важне са гледишта експлоатације су: t10 – означава температуру на којој је предестилисано 10 % горива. Указује нам на стартне

особине система мотор-гориво. Потребно је да буде што нижа али не сувише ниска ( јер да је много ниска дошло би до сувише великог испаравања тј. појавили би се гасни мехури. Зато у нашим условима имамо две врсте бензина:

- од 15-ог октобра до 15-ог априла је зимски бензин - од 15-ог априла до 15-ог октобра је летњи бензин По стандарду за зимски бензин t10 = 55 ºС, а за летњи t10 = 65 ºС. За неке друге услове ова температура би се разликовала. За зимски бензин дајемо лакше

фракције, како би смањили температуру испаравања. Ово дакле важи за наше подручје. t50 – означава 50 % предестилованог горива. Указује на време потребно за загревање

мотора. То је од старта мотора до постизања мирног рада мотора. Треба да је што нижа али не сувише ниска. Ова температура утиче на појаву леда у карбуратору. Да би гориво испарило узимамо температуру из околине, а то зими може довести до појаве леда.

t90 – ова темп указује на присуство тешких фракција у гориву. Те фракције у течном стању доспевају у цилиндре мотора где спирају уље са цилиндра мотора што штетно утиче на подмазивање склопа клип-цилиндар током рада мотора.

tpi – температура почетка испаравања

}- ове температуре нису толико важне са tki – температура краја испаравања гледишта експлоатације

Одређивање густине течних горива За сва течна горива густина зависи од температуре. Корекција гуситне са неке више

температуре, одрежује се према густини на температури од 15 ºС и врши се према формули:

)15(15 −⋅+= tatρρ , где је а фактор корекције а = 0,00068 [ ]Ccm

g⋅3 за дизел и лака

горива 2015ρ - густина је одређена на температури од 20 ºС и подељена са густином од 15 ºС.

Аерометри су приручни елементи који се користе за одређивање густине течног горива

(или течности). Имамо две врсте аерометра: 1) Груби – ако незнамо густину горива он нам даје опсег у којој се креће густина 2) Фини – са њима меримо тачну густину Аерометри раде на принципу силе земљине теже и силе потиска. И груби и фини аерометри

имају оловне куглице у себи, повезане воском, које служе за повећање тежине аерометра. Мерење густине се врши тако што се на дубину на којој меримо густину убацимо

термометар, затим измеримо температуру на тој дубини, а онда затим убацимо аерометар и измеримо густину.

На измереној температури од t = 22,8 ºС аерометром је измерена густина tρ = 843 kg/m3.

На температури од 15 ºС густина је: =−⋅⋅+=−⋅+= )158,22(1000068,0843)15( 3

15 tatρρ 848,3 kg/m3.

ol00 V [ ]Ct 0

0 48 10 60 20 76 30 94 40 110 50 120 60 132 70 146 80 158 90 173 95 183 98 190

ОДРЕЂИВАЊЕ КАРАКТЕРИСТИКА ПАЉЕЊА И НИСКОТЕМПЕРАТУРНИХ КАРАКТЕРИСТИКА ТЕЧНИХ ГОРИВА

Паљење течних горива и мазивних уља је сложен процес који зависи од многобројних параметара.

При загревању течних горива разликујемо три температуре, и то: - температуру паљења - температуру горења - температуру самопаљења Температура паљења је најнижа температура до које треба загрејати течно гориво да би се

при приношењу спољашњег извора топлоте (варница или отворен пламен) смеша пара горива и ваздуха упалила и тренутно сагорела.

Температура горења је најнижа температура до које треба загрејати гориво да би се при приношењу спољашњег извора топлоте (варница или отворен пламен) смеша пара горива и ваздуха упалила и горела најмање 5 секунди.

Температура самопаљења је најнижа температура до које треба загрејати гориво да би смеша пара горива и ваздуха достигла такав степен загрејаности и концентрације да се она спонтано (сама по себи) упали.

Код течних горива температура паљења је погодан показатељ степена опасности од пожара при, ускладиштењу, руковању и употреби, док је код мазивних уља температура паљења груби показатељ њихове испарљивости.

У зависности од температуре паљења запаљиве материјале делимо на: - tp < 38 ºC - 38 ºC < tp < 60 ºC - tp < 60 ºC МЕТОДЕ ОДРЕЂИВАЊА ТЕМПЕРАТУРЕ ПАЉЕЊА

Све методе за одређивање температуре паљења се грубо деле на две методе, и то: 1) Методе у затвореној посуди 2) Методе у отвореној посуди Одређивање температуре паљења у затвореном суду по Abel-Penskom (Abel-Pensky)

t [ºC]

ρ [kg/m3]

самопаљење

паљење

МС Д2

Ова метода се корисити за горива чија је темпера паљења у опсегу од 5 до 65 ºС. На слици је дата шема овог уређаја.

Поступак при испитивању је следећи: Водено купатило се пуни паром, претходно загрејаном, кроз левак све док не почне да

истиче кроз преливну цев. Крајња температура до које се загрева вода у купатилу треба да буде 30 до 35 ºС изнад предвиђене температуре паљења узорка. Пораст температуре узорка не треба да је мањи од 0,5 ºС нити већи од 2 ºС у минути.

На слици бројевима су означени следећи делови апаратуре:

1. Посуда са горивом 2. Ваздушно купатило 3. Водено купатило 4. Механизам за паљење 5. Грејач

У посуду се пажљиво улије узорак до означеног нивоа пазећи да се не ствара пена и да не дође до квашења бочних зидова посуде.

Након тога посуда се затвара поклопцем и пажљиво ставља у ваздушно купатило. Пре главног одређивања температуре паљења треба одредити приближну температуру паљења да би у главном одређивању почели са испитивањем када температура узорка буде 6 до 8 ºС испод приближне температуре паљења.

Када се достигне потребна температура узорка, притиском на полугу, активира се уређај за паљење који урања пламичак у простор изнад узорка у посуди. После сваког активирања уређаја за паљење опружни механизам се навија дугметом. Покушај паљења се понавља на сваких 0,5 ºС пораста температуре узорка, све док не наступи паљење. Треба имати у виду да се приближавање температуре паљења манифестује повећањем пламичка за паљење, а да је до паљења дошло тек када се по површини узорка, у тренутку Т1 чита температура која представља некориговану вредност температуре паљења tpb.

Температура паљења зависи од тренутног атмосферског притиска при испитивању, те је потребно извшити корекцију на следећи начин:

4

3,101−−= b

pbnp

tt

Атмосферски притисак при мерењу је износио pb = 1000 mbar, а при испитивању је

добијена температура tpb = 62 ºС па је:

=−

−=−

−=4

3,101100624

3,101bpbn

ptt 62,325 ºС

Одређивање температуре паљења у затвореном суду по Martens-Penskom (Martens-

Pensky) Ова метода се користи за одређивање температуре паљења горива чија је температура

паљења изнад 65 ºС.

t2

У случају да је узорак горива мутан или садржи издвојену воду треба га загрејати до највише

16 ºС испод температуре паљења и профилтрирати га кроз филтер папир. Узорак који не садржи издвојену воду, само се загреје на температуру највише до 16 ºС испод очекиване температуре паљења.

На слици су бројевима означени следећи делови апаратуре: 1. Посуда са горивом 2. Ваздушно купатило

3. Механизам за паљење

4. Грејач

Пре самог испитивања треба добро очистити и осушити све делове посуде и поклопца,

мешалицу, термометар и уређај за паљење. Узорак се затим улије у посуду до ознаке у њој, намести се поклопац и све заједно ставља у ваздушно купатило. Термометар се стави у отвор на поклопцу, упали се пламен на уређају за паљење и подеси се тако да му пречник износи 4 mm. Загревање узорка треба вршити брзином од 5 до 6 ºС у минути. Пусти се уређај за мешање, или се, ако апарат нема аутоматску мешалицу, ручно меша. Помоћу механизма активира се уређај за паљење уз истовремено прекидање мешања:

Са активирањем уређаја за паљење треба почети: - за гориво са температуром паљења испод 104 ºС, када температура узорка буде 10 ºС

испод очекиване температуре паљења. Уређај за паљење се активира за сваки 1 ºС пораста температуре узорка;

- за горива са температуром паљења изнад 104 ºС, када температура узорка буде 16 ºС испод очекиване температуре паљења.Уређај за паљење активира се за свака 2 ºС пораста температуре узорка.

У оба случаја пламичак уређаја за паљење треба да се задржи у простору изнад узорка једну секунду.

Приближавањем температуре паљења пламичак уређаја за паљење расте и добија плавичасту корону. У тренутку када се по површини узорка рашири краткотрајан пламен на термометру се очита некоригована вредност температуре паљења.

Одређивање температуре паљења у отвореном суду по Markusonu (Markusson)

На слици су бројевима означени следећи делови апаратуре: 1. Посуда за горивом 2. Пешчано купатило

3. Механизам за паљење (горионик)

4. Грејач

Одређивање температуре паљења мора бити извршено у просторији у којој нема осетног

струјања ваздуха. Пре испитивања треба очистити и осушити суд за узорак. Узорак горива не сме да садржи емулговану воду. Посуда се пуни до одговарајућег нивоа, при чему узорак не сме да садржи мехуриће, нити је допуштено да зидови посуде буду наквашени узорком. Након тога се посуда утискује у пешчано купатило и причврсти одговарајућим стегама. Термометар се пажљиво урони у узорак до дна посуде, а затим се подигне 2 mm. Подесити пламичак за паљење тако да буде дугачак 10 mm.

Узорак се загрева брзином 6± 1 ºС у минути. Брзину загревања смањити на 3± 0.5 ºС у минути када се температура приближи температури паљења узорка. Ако је температура паљења узорка испод 250 ºС почиње се са испитивањем на 30 ºС испод очекиване температуре паљења, односно на 50 ºС испод очекиване температуре паљења ако је температура паљења узорка изнад 250 ºС.

Само испитивање се врши тако што се пламичак креће преко горње ивице посуде и затим одмах враћа натраг. Кретање пламичка изнад посуде треба да траје око једну секунду. Температура при којој се први пут запале паре узорка очита се у целим степенима и означи као некоригована температура паљења.

Корекцију треба извршити узимајући у обзир барометарски притисак у тренутку испитивања, на исти начин као и код одређивања температуре паљења по Abel-Penskom.

НИСКОТЕМПЕРАТУРКСЕ

КАРАКТЕРИСТИКЕ ГОРИВА При хлађењу горива разликује се четири температуре: 1) замућења 2) кристализације 3) стињавања 4) филтрабилности Температура замућења је навиша температура на

којој долази до појаве првих микрокристала. Температура кристализације је највиша температура до које

долази до појаве кристала видљивих оком. Температура стињавања је највиша температура на којој гориво губи својство

течљивости. Температура филтрабилности је највиша температура на којој гориво престаје да

пролази кроз филтер за гориво. Ове особине су јако значајне за дизел горива и горива за авионе а практично небитне за

моторне бензине. На температури кристализације имамо кончиће кристала. Филтрабилност најбоље карактерише експлоатационе особине горива.

ФИЗИЧКО ХЕМИЈСКЕ КАРАКТЕРИСТИКЕ ТЕЧНИХ ГОРИВА

• Слика 1: Одређивање садржаја воде и механичких примеса центрифугирањем.

-Вода и механичке нечистоће су непожељни састојци горива.

-Вода изазива смањење топлотне моћи горива,

корозију, штетно утиче на експлоатацију. -Механичке примесе су последица процеса

производње или транспорта и складиштења а у експлоатацији горива могу изазвати зачепљење филтера за гориво.

-Вода и нечистоће се често не могу видети

голим оком. Вода може бити на самом дну или може бити фино везана са горивом. -Поступак испитивања: У центрифугалну

епрувету са конусним делом који омогућава фино мерење сипа се 50 ml горива и 50 ml растварача (бензола). Епрувета се затим стави у центрифугу на 1500-2000 о-мин.,једно 10 мин.Под дејством центрифуге долази до механичког издвајања (слика 1.). Овако механичке нечистоће доспевају на дно као најтежи, изнад се налази вода, и на самом врху налази се гориво са растварачем.

Одређивање воде и нечистоћа се врши тако што на епрувети прочитамо колико има нечистоћа и помножимо са два (због тога што смо додали 50 ml растварача). Резултат мерења представља запреминске проценте воде и нечистоће.

• Слика 2: Одређивање садржаја воде дестилацијом. 5. Дестилациони балон 6. Стаклена цев са продуженим градуисаним делом 7. Хладњак

8. Грејач -У дестилациони балон се сипа од 20-100 грама горива у зависности од тога колико

проценимо пре дестилације да има воде у гориву и 100 ml растварача (ксилол). Затварамо дестилациони балон, стављамо градуисану цев и загревамо. Растварач својим испаравањем везује воду. У хладњаку пара се хлади и у облику стаклене цеви са градуисаним делом где долази до скупљања воде. Помоћу ове апаратуре може се одредити и садржај хигроскопске влаге. Садржај воде је (очитана запремина на градуисаном делу/запремином воде) x 100

• Метода 3: Одређивање кородивног дејства течног горива (методом бакарне

плочице). -Појава корозије на металним површинама услед контакта са горивом је последица

постојања сумпора и његових једињења у гориву. -Постоје квантитативне методе за тачно одређивање количине сумпора у гориву али се

ретко примењују. Чешће се користе квалитативне методе које индикативно указују на присуство сумпора у

гориву и то преко интезитета корозије. -Једна таква метода је метода бакарне плочице. На почетку експеримента бакарна плочица

се очисти до одређеног сјаја. Ставља се затим у стаклену епрувету са 30 ml горива и затим се загрева 3 сата на температури од 50 - 100 целзијуса (у зависности од врсте горива). За јако испарљива горива плочица се ставља у челичну бомбу. Након 3 сата плочица се вади, пере се изооктаном, ставља се у пљоснату епрувету због заштите од утицаја атмосфере и онда се промена боје плочице упоређује са променом боје из спектра еталонских боја бакарних плочица. Стандардом се прописује максимално дозвољена корозија (на еталонима су то ознаке 1а,1б). Све преко тога указује на превелико присуство сумпора у гориву (за мазут је дозвољено максимално. 2б).

• Слика 4: Термооксидациона стабилност горива. -Течна горива имају особину сједињавања са кисеоником из ваздуха услед чега настају

смоле. Ове смоле смањују отпорност горива ка детонативном сагоревању. Процесу оксидације

доприносе повишена температура, сунчева светлост, слободна површина горива, присуство воде. Ова метода је важна за бензине. Стандардом се прописује та термооксидациона стабилност коју гориво мора да има.

6. Посуда са горивом 7. Кисеоничко купатило 8. Водено купатило 9. Манометар 10. Грејач

-У посуду са горивом сипа се гориво, које се стави у

кисеоничко купатило. Затим се врши загревање воденог купатила , а у кисеоничко купатило се доводи кисеоник под притиском од 7 бара, да би се извршила оксидација. Гориво је на овај начин изложено условима које изазивају оксидацију. Мери се време од почетка експеримента до тренутка оксидације .Минимално време инкубације је 420 мин.Ако оксидација наступи пре 420 мин. онда то значи да гориво није добро.

• Слика 5: Одређивање притисака засићених пара горива по Риду. 5. Посуда за гориво 6. Ваздушна комора 7. Манометар 8. Грејач

-Водено купатило се загреје на 36 целзијуса. Ваздушна комора се накачи на посуду са

горивом и херметички се затвори. Гориво почиње да испарава повећавајући притисак у ваздушној комори. После 3 мин. уређај се вади из купатила окрене се за 180 степени и протресе, а затим се брзо врати у купатило. На следећа свака 2 минута овај се поступак понавља, све дотле док расте притисак на манометру. Максимални очитани притисак представља некориговани притисак паре по Риду. Корекција се врши у зависности од температуре ваздуха у ваздушној комори и тренутног атмосферског притиска околине (према табели).

• Слика 6: Одређивање односа V/L (запремине парне фазе/притисак). -Имамо бирету која се баждари пред свако испитивање. На бирету се наставља гумено

црево које се качи на стаклени суд. Глицерином се пуни бирета,стаклени суд и црево. Отварањем славине на бирети извлачимо ваздух из бирете. На гумени чеп стављамо шприц који пунимо горивом и убризгавамо у бирету. Постепено загревамо воду у купатилу. Водене паре које се јављају, потискују глицерин и долази до разлике нивоа (h) у бирети и стакленом балону.Та разлика нивоа (h) представља V-L однос. Пошто је испитивање компликовано уводи се емпиријска формула

−−++= ppLV RRttt .......35.0216.0305.02.52 5020/ притисак засићених пара по Риду