Cтраница 2
Сущность его состоит в том, что топливо за 2 - 3 суток до заправки самолета перекачивается из подземных резервуаров в наземные, где оно охлаждается до температуры окружающего воздуха. В зависимости от скорости охлаждения топлива определенная часть воды, содержащейся в нем, переходит в воздушное пространство резервуара, а избыточное ее количество выделяется в виде капелек, образующих затем кристаллы льда. Метод вымораживания позволяет снизить содержание воды в топливе, хранящемся в подземных резервуарах. [16]
В баках самолета топливо за время полета подвергается значительному охлаждение о большой скоростью, В таблице представлены статистические данные измерения перепада температур топлива в летных испытаниях исходного и через чао полета. Как видно из таблица, глубина охлаждения топлива за один полет может достигать 50 - 60 С. Величина максимального охлаждения и скорости охлаждения топлива на каждом типе самолета завиои от многих факторов: компоновки и конструктивного выполнения топливной системы, скорости, высоты и продолжительности полета, порядка выработки топлива из баков, температуры и количества заправляемого топлива. Максимальная скорость охлаждения для всех типов самолетов приходится на первый чао полета. [17]
На рис. 38 приведены результаты исследований влияния скорости охлаждения топлива ТС-1 на температуру образования в нем кристаллов льда. Независимо от скорости охлаждения топлива и содержания в нем растворенной воды, образованию кристаллов льда в топливе всегда предшествует его помутнение, обусловленное выделением из топлива капелек воды. При этом следует отметить, что температура помутнения топлива определяется только содержанием в нем растворенной воды и практически не зависит от скорости охлаждения топлива. [18]
Размеры кристаллов парафина или степень их дисперсности определяются соотношением скоростей образования зародышей кристаллов и их роста. Чем в большей мере скорость образования кристаллов превалирует над скоростью их роста, тем больше образуется кристаллов и тем меньше их размер. Скорость образования кристаллов зависит от концентрации парафиновых углеводородов в топливе и их температуры плавления, температурной кривой растворимости, определяемой углеводородным составом топлива и характером парафинового угле водорода, а также от скорости охлаждения топлива, степени его перемешивания и разности между температурой нагрева топлива и температурой насыщения. Скорость роста кристаллов также зависит от скорости охлаждения топлива, интенсивности его перемешивания и концентрации выделившихся парафиновых углеводородов, а кроме того, от вязкости среды и наличия в топливе поверхностно-активных веществ. [19]
Если выделение микрокапелек воды из топлива любым из перечисленных путей происходит, когда топливо имеет температуру ниже 0, то они образуют микрокристаллики льда. Однако не всегда выделение микрокапелек воды при отрицательных температурах сопровождается образованием микрокристалликов льда. Объясняется это способностью капелек воды переохлаждаться, при этом с уменьшением размеров капелек степень их переохлаждения повышается. Величина последних определяется скоростью охлаждения топлива: чем оно быстрее охлаждается, тем мельче образуются капельки воды и тем больше их склонность к переохлаждению. Состояние переохлаждения неустойчиво, и поэтому при перемешивании или перекачке топлива, содержащего переохлажденные капельки воды, мгновенно образуются кристаллы льда. Переохлаждаться способна вода, не только выделившаяся из топлива в виде микрокапелек, но и содержащаяся в нем в растворенном состоянии. Так, Н. А. Рагозин [19] отмечает, что при постепенном охлаждении топлив, содержащих большое количество ароматических углеводородов, выделение растворенной воды из топлива задерживается. В дальнейшем при резком охлаждении такого переохлажденного топлива или при его перемешивании, или перекачке из топлива почти одновременно выделяется большая часть воды, растворенной в нем, с последующим образованием большого количества кристаллов льда. [20]
Размеры кристаллов парафина или степень их дисперсности определяются соотношением скоростей образования зародышей кристаллов и их роста. Чем в большей мере скорость образования кристаллов превалирует над скоростью их роста, тем больше образуется кристаллов и тем меньше их размер. Скорость образования кристаллов зависит от концентрации парафиновых углеводородов в топливе и их температуры плавления, температурной кривой растворимости, определяемой углеводородным составом топлива и характером парафинового угле водорода, а также от скорости охлаждения топлива, степени его перемешивания и разности между температурой нагрева топлива и температурой насыщения. Скорость роста кристаллов также зависит от скорости охлаждения топлива, интенсивности его перемешивания и концентрации выделившихся парафиновых углеводородов, а кроме того, от вязкости среды и наличия в топливе поверхностно-активных веществ. [21]
Транспортирование топлива производится в герметично закрытых железнодорожных цистернах. В этих условиях обмен воздуха с внешней средой исключен и потому общее содержание воды в железнодорожной цистерне ( в ее топливо-воздушном пространстве) будет постоянным. Вследствие того, что железнодорожные цистерны во всех случаях практически полностью залиты тотивом, на долю воздушного пространства цистерны остается лишь объем, ограниченный ее колпаком. В этих условиях роль процесса перехода воды из топлива в воздушное пространство и обратно при положительных температурах незначительна. Поэтому при охлаждении топлива существенного изменения в содержании растворенной в нем воды не происходит, и избыток воды, образовавшийся в результате снижения растворимости воды, вызванном понижением температуры топлива, будет выделяться из него в виде капелек, размер которых определяется скоростью охлаждения топлива и его исходной температурой. [22]