Совместными
усилиями
к_общему_успеху...
с_1997_года
"ИНТЕХ_ГмбХ"
English(int.) Deutsch English(USA) English Español Français Italiano Português 日本語 简体中文

Установка смешения бензинов

Оборудование смешения бензинов

Изготовление, сборка, тестирование и испытание установок (оборудования) смешения бензинов
производится на заводах в Швейцарии, Германии, Франции, Турции, США, Японии и Кореи

Инжиниринговая компания в России Интех ГмбХ / LLC Intech GmbH, являясь официальным дистрибьютором различных производителей промышленного оборудования, уже на протяжении 15 лет предлагает различные уникальные запатентованные установки (оборудование) смешения бензинов.

Общая информация

Источник энергии является необходимым условием существования любой развивающейся системы, в том числе и человечества в целом. Конечно же, в глобальном смысле в такой роли для нас выступает Солнце, но если спуститься на более приземленный уровень, то речь пойдет о различных видах топлив, необходимых для работы сконструированных человеком машин и механизмов, без которых невозможно представить существование современных. Конечно же, осваивание возобновляемых видов энергии, таких как ветровая, геотермальная, солнечная и .т.д., призваны сократить потребление невозобновляемых ресурсов, но полный отказ от вторых в настоящее время попросту невозможен. Здесь вопрос как в разнице стоимости получения энергии из разных источников, так и в том, что существующая промышленность прочно завязана на использовании природных топлив. В данном тексте речь пойдет о бензинах, как основном виде топлива для двигателей (автомобильных и не только) с искровым зажиганием.

Бензинами называют смесь углеводородов, получаемую в результате переработки нефти и являющуюся ее наиболее легкой фракцией. Очевидно, что состав бензина может сильно варьироваться в зависимости от состава и соотношения компонентов, а значит, меняются и характеристики, что во многом определяет его качество и область применения. Среди огромного числа характеристик бензина выделяют ряд основополагающих, на основе которых делается вывод о качестве:

  • Октановое число (детонационная стойкость);
  • Давление насыщенных паров;
  • Коррозионная активность;
  • Химическая стабильность;
  • Токсичность и опасность для окружающей среды;
  • Склонность к образованию отложений.

Наиболее известным и одним из наиболее важных показателей бензина является его октановое число, характеризующее детонационную стойкость. Немного углубившись в теорию, уточним, что октановое число бензина – это процентное содержание изооктана в смеси с нормальным гептаном, которая детонирует при тех же условиях сжатия, что и рассматриваемый бензин. При этом октановое число изооктана принято как 100, а нормального гептана как 0, поэтому и производят сравнение многокомпонентного бензина с двухкомпонентной смесью вышеназванных веществ.

Детонационная стойкость отображает способность паров бензина противостоять детонации, то есть самовоспламенению, при сжатии. Важность этого параметра сложно переоценить, поскольку от него во многом зависти безопасная и эффективная эксплуатация двигателя. Если сопротивляемость самовоспламенению недостаточна, то при работе поршня двигателя детонация бензина может происходить до срабатывания свечей зажигания в момент уменьшения рабочего объема поршня и его хода вверх. Таким образом, получается, что работа расширяющегося газа будет направлена против хода поршня, препятствуя передаче движущей силы на коленчатый вал, а также это оказывает негативное механическое воздействие на детали двигателя.

Другим показателем, значительно влияющим на качество бензина, является давление насыщенных паров. Это условная величина, соответствующая давлению пара над жидкостью, который находится с ней в состоянии равновесия. Данная величина в частности характеризует меру летучести паров бензина, что важно знать, поскольку для успешного пуска двигателя в рабочую камеру поршня топливо должно поступать в парообразном состоянии и в достаточном количестве.

В случае пуска двигателя при низкой температуре или при недостаточной испаряемости в рабочее пространство поршня может поступить недостаточное количество бензина, из-за чего не образуется воспламеняемая смесь, и двигатель не заработает. В противоположном случае пуска при высокой температуре расширение паров бензина может протекать наоборот слишком быстро, из-за чего не произойдет смешения с воздухом и образования воспламеняемой смеси. Такая противоположность требований диктует использование “зимних” и “летних” вариантов топлива, характеристики которых подобраны оптимальным образом под условия времен года.

Остальные качества бензина не оказывают столь значительного влияния непосредственно на работу двигателя, зато во многом определяют степень экологичности, возможность длительного, безопасного и безвредного хранения, а также вред, который может быть нанесен деталям двигателя вследствие контакта. Подобным характеристикам в последнее время уделяется все больше внимания, а также предъявляются и ужесточаются требования для них.

Актуальность процесса

Ужесточение требований к бензинам обусловлено целым рядом причин. Так в современном мире все острее встает вопрос экологии, а выхлопные газы автомобилей являются одним из ключевых факторов загрязнения атмосферы и составляют около трети от всех вредных выбросов. Кроме того, создание и эксплуатация экономичных и мощных двигателей влечет за собой повышение требований к используемому бензину, которое уже не может быть достигнуто одной лишь качественной переработкой нефти. Добавление большого числа различных присадок (антидетонаторы, ингибиторы коррозии, антиокислители и т.д.) стало неотъемлемой частью топливной промышленности любой страны.

Кроме того, пусть топливный кризис еще не на пороге, но с каждым годом добыча нефти и разработка новых месторождений становится все сложнее и затратнее ввиду отдаленности и труднодоступности последних. Это подталкивает к поиску альтернативных видов топлив, одним из перспективных вариантов которых является этанол. Сам по себе этанол однозначно не лучше или хуже обычного бензина. С одной стороны продукты сгорания этанола значительно меньше загрязняют окружающую среду, его октановое число существенно выше, что позволяет повышать степень сжатия ДВС, а технология производства уже отработана, но с другой стороны использование этанола сопровождается большим коррозионным воздействием на детали двигателя и топливной системы, а теплотворная способность почти вдвое ниже.

Выходом же из такой ситуации стал компромисс в виде смесевых бензинов, фактически являющихся смесью этанола и классического бензина, получаемого из нефти. Такие бензины выгодно сочетают в себе достоинства отдельных компонентов, пусть и выраженные в меньшей степени, что наглядно показано в увеличении октанового числа смеси, а также снижении загрязняющего эффекта. Однако при эксплуатации таких топлив необходимо учитывать и привнесенные недостатки, хотя опытным путем установлено, что смесевой бензин с долей этанола до 10% может заменить обычный бензин без необходимости модернизации двигателя. В свою очередь последующее увеличение содержания этанола уже повлечет за собой изменение требований к двигателю и топливной системе.

Так или иначе, при современном производстве обычного или смесевого бензинов встает необходимость смешивания нескольких компонентов. Качество получаемого продукта при этом будет зависеть не только от качества и соотношения компонентов, но и от того, как и в какой степени был организован процесс смешения. Смеситель должен обеспечивать равномерность состава и стабильность получаемой смеси при достаточной производительности, а также по возможности при минимальных затратах, так как это напрямую отразится на удорожании получаемого топлива.

Теория

Процесс смешивания топлива с определенным количеством присадок в заданных пропорциях с последующей гомогенизацией смеси называют компаундированием топлива. Целью процесса является улучшение качеств бензина, таких как увеличение октанового числа, увеличение химической стойкости, снижение коррозионного воздействия и т.д. Технологически же процесс может быть реализован в двух вариантах:

  • смешение в объеме;
  • смешение в потоке.

В первом случае речь идет о наиболее простои и старом способе смешения. Топливо и необходимые присадки в заданном соотношении помещаются в емкость, где и подвергаются перемешиванию. Надежность такого метода невысока, производительность относительно низка ввиду периодического режима работы, а получаемый бензин часто уступает в качестве тому, который был получен смешением в потоке.

С момента появления данный процесс подвергался множеству усовершенствований, таких как использование более продуманных конструкций мешалок и установка дополнительных ребер для улучшения условий циркуляции, организация нескольких точек ввода присадок, распределенных по объему емкости, с целью добиться большей гомогенности смеси и т.д. Однако ни один из способов не смог обеспечить достаточной надежности процесса и качества получаемого топлива, что в итоге и определило данный способ как устаревший. В настоящее время смешение в объеме все еще может применяться, но крайне ограниченно и лишь в небольших емкостях.

Альтернативный способ заключается в смешении компонентов в потоке. Эта технология более современная, и как следствие более совершенная. Ключевыми ее отличиями от варианта смешения в объеме является значительно возросшая производительность и высокое качество получаемого бензина. В дополнение можно назвать такие преимущества как возможность работы с большим количеством присадок, возможность в реальном времени регулировать расход смешиваемых компонентов, а также в целом большую технологичность.

Сам процесс смешения в потоке также может быть реализован несколькими способами, и наиболее распространенными принято считать:

  • впрыском;
  • эжекцией.

В качестве примера рассмотрим принцип работы эжекционной установки компаундирования бензинов.

Ключевым элементом всей установки является смеситель, где, как следует из названия, происходит взаимное смешивание потоков, причем его конструкция и принцип действия могут отличаться от модели к модели. Основной поток бензина подается в смеситель из емкости под напором с помощью насоса. На его пути обычно устанавливается фильтрующий элемент и необходимые приборы контроля и учета, такие как ротаметры и манометры, а также запорно-регулирующая арматура.

Проходя через эжекторное сопло, поток топлива создает зону пониженного давления, обеспечивающую подсос потоков присадок. Этого оказывается достаточно, чтобы подводить жидкости самотеком без необходимости установки дополнительных насосов, хотя в некоторых случаях может потребоваться дополнительная подкачка. Далее совмещенные потоки поступают в сопло, где они подвергаются гидродинамическому и кавитационному воздействию, вследствие чего происходит интенсивное перемешивание компонентов и гомогенизация потока.

Присадки перед попаданием в смеситель также проходят стадию предварительной очистки в фильтре, а их расход также регулируется и контролируется. В зависимости от модели, общий контроль и управление установкой может осуществляться как в ручном, так и в автоматическом режиме, и способ управления определяется в первую очередь областью применения установки смешения. Для производств относительно малых объемов смесевого бензина, где нет необходимости часто изменять состав получаемого продукта, вполне подходят варианты с ручным управлением, в то время как на крупных предприятиях, выпускающих множество марок смесевого бензина с разным составом, будет требоваться автоматическая система.

Заключение

В настоящее время смесевые бензины уже не воспринимаются как непонятная диковинка, или еще хуже, как дешевая подделка в виде разведенного “нормального” бензина. Они уже прочно заняли свое место в топливной индустрии и на практике доказали, что являются перспективным направлением, сулящим множество выгод как экономического, так и экологического характера. Поэтому в будущем можно ожидать дальнейшее развитие технологии, что во многом будет выражаться в совершенствовании установок смешения для получения более качественного и стабильного смесевого бензина, а также в общем удешевлении производства.

Мы предлагаем все необходимые системы и подсистемы, необходимый инжиниринг для установки (оборудования) смешения бензинов, которая будет осуществлять управление исходным сырьем, дальнейшее смешивание, управление продукцией, регулировку процесса дальнейшей погрузки, хранение готовой продукции.

Предлагаемая установка (оборудование) будет изготовлена в соответствии со всеми мировыми стандартами – ISO, API и др.

Комплектация установки (оборудования) смешения бензинов / Технология процесса смешения бензинов

Комплектация установки (оборудования) смешения бензина: интегрированный комплекс, монтированный на опорной раме, состоит из:

  • Измерительные приборы (в том числе дозаторы готовой продукции, детекторы жидкости, которые контролируют наличие продукта в установке (оборудовании) смешения, массовые расходомеры для определения параметров исходного материала)
  • Шаровые пневматические клапаны, в том числе для подачи сырья к установке (оборудованию) смешения, регулировка исходного материала
  • Насосы. Линия подачи сырья оснащена центробежными насосами, приводами насосов будут служить взрывозащищенные электродвигатели, со стороны всаса - фильтры грубой очистки. Внутри корпуса центробежного насоса есть датчик температуры для отображения температуры жидкости внутри насоса. Насосы могут быть смонтированы на общей раме с установкой (оборудованием) смешения.
  • Все необходимое программное обеспечения для бесперебойной работы всей системы и для оптимизации процесса смешения и т.д. Система управления состоит из встроенных аппаратных средств для управления процессом смешивания, а также исходным сырьем и фиксации конечного продукта. Система состоит из комбинации программируемых контроллеров и компьютеров.
  • Резервуары для хранения готового продукта
  • Устройство аварийного отключения

Исходное сырья поступает в коллектор, где происходит добавление присадок и смешивание с ними. Линия подачи присадок оснащена ротационным лопастным насосом, который всасывает продукт в резервуар для хранения и подает присадки через расходомеры перед впрыском в потоки сырья. Смешанное сырье перед выходом проходит через смеситель. На выходе смешанный продукт обрабатывается инфракрасным анализатором. Инфракрасный анализатор позволяет быстро определить характеристики и качество потоков конечного продукта.

Данные о качество продукта доступны в реальном времени для отправки на особый оптимизатор процесса смешивания, таким образом обеспечивается наиболее экономное смешивание.

В случае заинтересованности персонал компании Интех ГмбХ (Intech GmbH) готов более подробно ответить на технические вопросы по поставляемым компанией установкам (оборудованию) смешения бензинов.

Информация о нашем генеральном партнере ENCE GmbH (Швейцария):
Центральный сайт и поставляемое оборудование
Представительства в России:
Москва Нижний Тагил Липецк Череповец