Спосіб контролю ефективності зовнішніх дій на рідинні діелектрики та нафтопродукти

Спосіб контролю ефективності зовнішніх дій на рідинні діелектрики та нафтопродукти, полягає у тому, що вимірюють тангенс кута діелектричних втрат, діелектричну проникливість та в'язкість, який відрізняється тим, що визначають парамет 32238 e=C/C0, де: С0 - ємність конденсатора у повітрі; С - ємність конденсатора у паливі при такій температурі, при якій з'являється максимум tgd. Результати визначення концентрації молекул, на які впливають зовнішні дії проводили на реактивних паливах за формулою (1). А ефективність дії на паливо оцінюють по критерію ефективності: Dn × tgdmax 1 k= × 100%, (2) n × tgd max 2 де: Dn - концентрація молекул, яка визначається за формулою (1); tgdmax1 - значення для вихідного зразку палива без зовнішнього впливу; n – концентрація молекул у вихідному зразку палива без зовнішнього впливу; tgdmax2 - значення при зовнішньому впливі. У якості прикладу розрахуємо концентрацію молекул, на які діє електромагнітне поле (ЕМП) фіг. 2, для палива РТ. Необхідні дані для обрахування (фіг. 2, крива 1) для вихідного зразку палива: e1=1,9; tgdmax1=13×10-4; h1=0,33×10-3 кг/мс. Необхідні дані після дії ЕМП інтенсивністю 160 кА/м (фіг. 2, крива 2): e2=1,91; tgdmax2=34×10-4; h2=0,34×10-з кг/мс. Підставляючи виміряні параметри у розрахункову формулу (2) визначимо концентрацію молекул, на які діє ЕМП: концентрацію молекул по величині максимума tgd і діелектричної проникливості є визначають за формулою: n= 2 × p × n × e0 × l q2 × (e 2 × tgdmax 2 × h2 - e1 × tgdmax1 × h1 ) , (1) де: n - частота змінної напруги при якій визначається tgd; e0 - електрична постійна; І - відстань між молекулами нафтопродуктів, q - заряд іонів; e1, e2 діелектрична проникливість рідини до та після впливу; tgdmax1, tgdmax2 - тангенс кута діелектричних втрат до та після впливу; h1, h2 - в'язкість рідини до та після впливу. Виконання поставленої задачі міститься у тому, що вимірюють тангенс кута діелектричних втрат, діелектричну проникливість та в'язкість. Згідно з запропонованим винаходом визначають параметри вихідної речовини до та після зовнішніх дій при такій температурі, коли з'являється максимум tgdmax, а оцінюють ефективність впливу за формулою (1). Отже, щоб визначити концентрацію молекул, які підпадають дії зовнішніх полів, у зразку нафтопродукти необхідно знати e, h при такій температурі, при якій з'являється максимум tgd. На величину tgdmах впливають в основному нестабільні сполуки, які утворюють при зовнішній дії: іони, полярні та напівпровідникові сполуки. Порівняльний аналіз рішення, що пропонується, з прототипом показує, що запропонований спосіб відрізняється тим, що дозволяє кількісно визначити за формулою (1) концентрацію молекул, а ефективність зовнішніх дій на вуглеводну рідину по вимірюванню діелектричних параметрів tgdmax, e і h оцінити за формулою (2) та, тим самим, підвищити його точність та технологічність. На фіг. 1 показана блок-схема установки, яка реалізує пропонуємий спосіб. На фіг. 2 приведені графіки залежності tgd від температури для палива РТ до та після дії електромагнітного поля. На фіг. 3 приведені графіки залежності tgd і e від температури при впливі ультразвукового випромінювання. Установка, яка реалізує цей спосіб містить триелектродний конденсатор, який є ємнісним перетворювачем 1, для визначення tgdmax та e, нагрівач 2, індикатор температури 3, міст змінного струму 4 (фіг. 1). Спосіб, який пропонується, реалізується таким чином. Досліджуваний зразок рідини заливають у вимірювальний осередок 1 у кількості 100 мл та нагрівають від кімнатної температури до з'явлення максимума tgd, контроль температури здійснюють термопарою 3. Ємнісний перетворювач 1, який знаходиться у вимірювальному осередку 1 з'єднують з містом змінного струму 4, який визначає значення tgdmax та e. Концентрацію молекул, які утворюються при зовнішній дії визначають на частоті 103 Гц, (частота, яка подається на ємнісний перетворювач) при відстані між молекулами 5×1010 м та величині заряду іонів 1,6×10-19 Кл. Значення динамічної в'язкості беруть з довідника або визначають у лабораторних умовах, при такій температурі, при якій з'являється максимум tgd. Значення визначають за формулою: Dn 1 = 2 × 3,14 × 10 3 × 8,85 × 10 -12 × 5 × 10 -10 2,56 × 10 - 38 ( ´ ) ´ 191× 34 × 10-4 × 0,34 × 10-3 - 19 × 13 × 10 -4 × 0,33 × 10-3 = , , 15 -3 = 151 × 10 м . , Необхідні дані після дії ЕМП на паливо РТ інтенсивністю 400 кА/м (фіг. 2, крива 3): e2=1,92; tgdmax2=42×10-4; h2=0,34×10-3 кг/мс. Dn2=108,55×1019´ ´(1,92×42×10-4×0,34×10-3-1,9×13×10-4×0,33×10-3)=2,09´ ´1015 м-3. Результати дослідження палива зведені у таблицю. Таблиця Напруга магнітного поля, Н кА/м критер. оцінки Dn, м-3 k 0 160 кА/м 400 кА/м 0,82×1015 1,51×1015 65,3% 2,09×1015 73,1% Як видно з таблиці, згідно пропонуємого способу можна визначити кількість молекул, яка утворилась при дії магнітного поля на вуглеводні рідини та оцінити ефективність дії електромагнітного поля у залежності від його інтенсивності. Розрахуємо концентрацію молекул, які утворились під дією ультрафіолетового випромінювання (УФВ) фіг. 3 та визначимо його ефективність дії. Необхідні дані для вихідного зразку палива: e1=1,925; tgdmax1=41×10-4; h1=0,27×10-3 кг/мс. Після дії УФВ на протязі 10 хв: e2=1,93; tgdmax2=48×10-4; h2=0,27×10-3 кг/мс. Dn=108,55×1019×(1,93×48×10-4×0,27×10-3-1,925×41´ -4 ´10 ×0,27×10-3)=0,4×1015 м-3. 2 32238 Згідно (2) ефективність дії УФВ складає k=14,8%. Таким чином, згідно з цим способом можна визначити ефективність зовнішніх дій на вуглеводні сполуки та рідинні діелектрики, та кількісно визначити число молекул, які утворюються або на які чинять вплив при цьому. Крім того, спосіб який пропонується, скорочує обсяг робіт та термін аналізу, а також дозволяє знизити концентрацію вуглеводних сполук у повітряному середовищі робітничої зони, що сприятиме поліпшенню умов праці фахівців. Джерела інформаії 1. Грохольский А.Л. Третяков І.Г. Способ контроля качества магнитной обработки жидкостей. А.с. СРСР № 930180, Бюл. винах. та відкр., 1982, № 9. 2. Задніпровський Р.П. Способ контроля качества магнитной обработки жидкостей. А.с. СРСР № 379887, Бюл. винах, та відкр., 1973, № 20. 3. Третяков И.Г., Рибак М.А., Степаненко Е.Ю. Способ контроля эффективности магнитной обработки углеводородных жидкостей // Электронная обработка материалов. АН МРСР. – 1985. - № 6. С. 74-76. Блок-схема для вимірювання діелектричних параметрів органічних рідин: 1 – ємнісний перетворювач; 2 – система нагрівання; 3 – індикатор температури; 4 – міст змінного струму Фіг. 1 3 32238 Залежність tgd для палива РП від температури: 1 – вихідний зразок палива; 2 – при впливі ЕМП Н=160 кА/м; 3 – Н=240 кА/м; 4 – Н=320 кА/м Фіг. 2 4 32238 Залежність tgd та e палива ПС-1 від температури після двох років зберігання: 1 – залежність tgd для вихідного зразку палива; 2 – залежність tgd при дії УФВ; 3 – залежність e для вихідного зразку палива; 4 – залежність e при дії УФВ Фіг. 3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5