УЛУЧШЕНИЕ СВОЙСТВ СУДОВОГО ТОПЛИВА УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКОЙ

Исследованы экономические показатели работы судовых энергетических установок, зависящие от расхода топлива. Известно, что расход топлива определяется полнотой его сгорания, на которую оказывает существенное влияние компонентный состав. Высокомолекулярные соединения, смолы и асфальтены, содержащиеся в судовых топливах, обладают плохой воспламеняемостью, формируя грубую дисперсную фазу в топливе, которая затрудняет процесс окисления углеводородов и приводит к снижению его экономичности. Известно, что ультразвуковые воздействия способствуют увеличению степени дисперсности топлив. Целью работы является выявление закономерностей действия ультразвука на физико-химические показатели дистиллятного судового топлива марки DMA, определяющие его эксплуатационные свойства: воспламеняемость, горючесть и прокачиваемость. Экспериментальные исследования по обработке судового топливапроводили на ультразвуковых аппаратах ЛУК-0,125/50-О и Волна УЗТА-0,4/22-014 при частоте 50 и 22 кГц соответственно. Для теоретического обоснования наблюдаемых эффектов исследовали изменения дисперсного и структурно-группового состава судового топлива. Анализ показателей проводили в соответствии нормативными документами. Наибольшие изменения всех исследованных показателей были отмечены при частоте ультразвуковых колебаний 50 кГц. Установлено, что по сравнению с исходным образцом после воздействия ультразвука кинематическая вязкость понизилась на 15 %. Плотность топлива уменьшилось на 0,002 кг/м3, температура вспышки топлива понизилась на 5 °C, а цетановое число показало тенденцию к понижению на два пункта. Средний размер частиц дисперсной фазы уменьшился на 12 %. Предложено объяснение улучшения исследованных показателей топлива на основании повышения его степени дисперсности вследствие перераспределения структурно-групповых компонентов. Ультразвуковая обработка судового топлива (50 кГц, 100 Вт, 43 с), осуществляемая перед подачей его в двигатель на топливопроводе перед фильтром и насосами высокого давления, может быть использована для улучшения эксплуатационных свойств топлива и, следовательно, снижения его расхода.

ультразвуковая обработка, свойства судового топлива, расход топлива, нефтяная дисперсная система, степень дисперсности топлива

1. Будин А. А. Основы технической эксплуатации флота / А. А. Будин. - Астрахань: ПКФ «Триада», 2018. - 346 с.

2. Пивоварова Н. А. Технология магнитной обработки топлив для дизелей рыбопромысловых и транспортных судов / Н. А. Пивоварова, А. Ф. Дорохов, Р. Велес Парра // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2019. - Т. 11. - № 5. - С. 941-950. DOI: 10.21821/2309-5180-2019-11-5-941-950.

3. Pivovarova N. A. Use of Wave Effect in Processing of the Hydrocarbonic Raw Material / N. A. Pivovarova // Petroleum Chemistry. - 2019. - Vol. 59. - Is. 6. - Pp. 559-569. DOI: 10.1134/S0965544119060148.

4. Ануфриев Р. В. Влияние ультразвука на структурно-механические свойства нефтей и процесс осадкообразования / Р. В. Ануфриев, Г. И. Волкова // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2016. - Т. 327. - Is. 10. - Pp. 50-58.

5. Volkova G. I. Effect of ultrasonic treatment on the composition and properties of waxy high-resin oil / G. I. Volkova, R. V. Anufriev, N. V. Yudina // Petroleum Chemistry. - 2016. - Vol. 56. - Is. 8. - Pp. 683-689. DOI: 10.1134/S0965544116080193.

6. Пат. 2703600 Российская Федерация, МПК F02M 27/00. Способ уменьшения расхода жидкого углеводородного топлива в устройствах для получения тепловой и механической энергии / Ю. В. Воробьев, А. В. Дунаев, Ю. Ю. Воробьев, Г. С. Баронин; заяв. и патентообл. А. В. Дунаев. - № 2018111689; заявл. 02.04.2018; опубл. 03.10.2019, Бюл. № 30. - 9 с.

7. Пуков Р. В. Оценка времени нахождения топлива в зоне ультразвуковой обработки / Р. В. Пуков, С. В. Колупаев, А. С. Колотов, С. А. Кожин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее образование. - 2018. - № 2 (50). - С. 362-366.

8. Голых Р. Н. Ультразвук. Воздействие на системы с несущей жидкой фазой / Р. Н. Голых, В. Н. Хмелев, А. В. Шалунов, С. Н. Цыганок. - Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2018. - 276 с.

9. Зимина С. Г. Усовершенствование метода определения дисперсности углеводородного сырья / С. Г. Зимина, Н. А. Пивоварова // Научные труды АстраханьНИПИГАЗ. - 2006. - № 8. - С. 119.

10. Унгер Ф. Г. Фундаментальные и прикладные результаты исследования нефтяных дисперсных систем / Ф. Г. Унгер. - Уфа: Изд-во ГУП ИНХП РБ, 2011. - 264 с.

11. Хмелев В. Н. Ультразвук. Аппараты и технологии / В. Н. Хмелев [и др.]. - Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2015. - 688 с.