Диссертация (1172995), страница 8
Текст из файла (страница 8)
и ниже.В отчете также приведены некоторые рекомендации по регулировке илимодернизации двигателей, изначально сертифицированных на бензине с ОЧМ неменее 100 ед., для работы на бензине с меньшим ОЧМ.В частности, рассматриваются следующие технические решения:- Уменьшение максимальной температуры головки цилиндра;- Регулировка режима для работы на более богатых смесях;- Уменьшение степени сжатия;44- Впрыск воды в цилиндр для снижения теплонапряженности;- Ограничение по максимальной мощности;- Снижение абсолютного давления в коллекторе на высоте;- Установка промежуточного охлаждения (интеркулера) подаваемоговоздуха или усиление охлаждения.Таблица 11 - Структура парка поршневой авиации США по требованиям к ОЧМавиабензинаРекомендуемое топливо согласно сертификату типавоздушного судна (минимальный уровень ОЧМ)Количествовоздушных судов вСША, ед.Доля, %ОЧМ не менее 100 ед.
(двигатели с турбонаддувом)ОЧМ не менее 100 ед. (двигатели без турбонаддува)ОЧМ не менее 91 ед.ОЧМ менее 87 ед.ОЧМ менее 80 ед.147706718814205802868928,036,57,70,447,2В отчете обращается внимание, что наибольшие технические сложностибудут связаны с регулировкой и модернизацией воздушных судов, оснащенныхдвигателями с турбонаддувом, которые занимают только 8% парка, тогда какмодернизация и регулировка воздушных судов без турбонаддува представляетсязначительно более простой и вероятной. Таким образом, делается вывод, что вслучаеневозможностивыходанапромышленноепроизводствонеэтилированного авиабензина с ОЧМ не менее 100 ед. вполне возможноиспользовать неэтилированный авиационный бензин с ОЧМ не менее 91 ед.практически для 92% парка воздушных судов.Аналогичные исследования по анализу парка воздушных судов в разрезетребований к октановому числу топлива проводились Европейским агентствомпо авиационной безопасности (EASA).
Результаты были представлены наконференции по неэтилированному авиационному бензину в Канаде [16, 43], изкоторых следует, что около 70% действующего парка поршневой авиации странЕС (численность парка составляет 54109 ед.) может потреблять авиационный45бензин с ОЧМ не менее 91 ед., и соответственно 30% парка - только бензин сОЧМ не менее 100 ед.Идея разработки неэтилированного авиационного бензина с ОЧМ не менее91 ед.
уже достаточно давно нашла практическое воплощение. Начиная с 1993года шведская компания Hjelmco Oil осуществляет производство и реализациюнеэтилированного бензина марки 91/96, характеризующегося ОЧМ не менее 91ед. и сортностью не менее 96 ед. По данным компании Hjelmco Oil [43] такойбензин потенциально охватывает по состоянию на 2014 год не менее 94% паркапоршневой авиации Швеции (численность парка составляет около 1500 ед.).Необходимо отметить, что ведущие производители двигателей, такие какLycoming, Continental и Rotax, а также некоторые производители воздушныхсудов, в первую очередь, производитель самолетов - компания Cessna для рядасвоих моделей одобрили применение авиабензина марки 91/96 UL компанииHjelmco Oil [44]. Кроме того, применение авиабензина 91/96 UL одобрилоЕвропейское агентство по авиационной безопасности.
Согласно бюллетеню этойорганизации [45], в случае, если использование неэтилированного авиационногобензина марки 91/96 UL (или 91/98 UL) компании Hjelmco Oil одобренопроизводителем двигателя, то для применения такого бензина на конкретномвоздушном судне не требуется дополнительного одобрения производителя этоговоздушного судна в случае, если в эксплуатационной документации на этовоздушное судно записана любая из следующих марок авиационного бензина:- 91/96 UL и 91/98 UL компании Hjelmco Oil,- 91 или 80 по стандарту ASTM D910,- 91 UL по стандарту ASTM D7547,- 80/87 по стандарту DEF-STAN 91-90,- Б-91/115 по ГОСТ 1012-72.Необходимо отметить, что перечисление в бюллетене EASA наряду спрочими марками авиабензина Б-91/115 открывает потенциальную возможностьдля получения одобрения на применение неэтилированного бензина 91/96 UL46или его аналога на воздушных судах, оснащенных отечественными поршневымидвигателями. Неслучайно польская компания OBR, являющаяся, как былоотмечено выше, производителем этилированного авиабензина Б-91/115 ипоставляющая его в Россию, освоила выпуск бензина 91UL по собственнымтехническим условиям [46], которые аналогичны стандарту ASTM D7547 [26].Помимо указанных выше компаний, производство авиационного бензина91UL в последние несколько лет наладили крупнейшие нефтяные гиганты – BPи TOTAL.
Компания TOTAL уже осуществляет поставки авиабензина 91 UL воФранции, Великобритании, Бельгии, Германии, Италии и Швейцарии [43].Компания BP (Air BP) в июне 2014 года объявила о начале продаж авиационногобензина 91UL в тестовом режиме на аэродроме Гудвуд в Великобритании [47].Последний аспект, касающийся авиационного бензина 91UL и требующийупоминания, заключается в том, что в настоящее время обсуждается внесениеданной марки неэтилированного авиабензина в спецификацию DEF STAN 91-90,по которой вырабатываются все авиабензины в Европе, что станет важнымэтапом его утверждения в качестве штатного топлива для поршневой авиации.В России до недавнего времени не проводились исследования и разработкинеэтилированных авиабензинов.
Ввиду актуальности данного направленияисследования в настоящей работе поставлены задачи:- Разработка технических требований к неэтилированному авиабензину,на основе анализа потребностей существующего отечественного паркапоршневой авиатехники;- Исследованиетопливных композиций и разработкатехнологиипроизводства неэтилированного авиабензина.Выводы из литературного обзора- На текущий момент численность отечественного парка поршневыхвоздушных судов оценивается ориентировочно в 5000 единиц;47- Потребность отечественного парка поршневых воздушных судов вавиабензине оценивается на уровне 20 – 25 тыс.т./год;- Наиболее востребованной в мире маркой авиабензина является маркаAvgas 100LL, поскольку она может применяться на любом современномпоршневом авиадвигателе.- В России отсутствует полная компонентная база для производстваавиабензина Avgas 100LL по традиционной рецептуре (отсутствие авиаалкилата), поэтому актуальными являются исследования рецептур авиабензинаAvgas100LL, на базе выпускающихся отечественной промышленностьюбензиновых компонентов, в частности, алкилата широкого фракционногосостава;- Сейчас на рынке имеется одна марка этиловой жидкости TEL-B,выпускаемая компанией Innospec и рядом китайских производителей.
Даннаямаркаобладаетнизкойфазовойстабильностьюприотрицательныхтемпературах;- В развитых странах длительное время создается и эксплуатируетсяпоршневая авиатехника, предназначенная для работы на неэтилированномавиабензине. Разработаны и допущены к применению на определенныхдвигателяхмаркинеэтилированногоавиабензина.Ввидуобщемировойтенденции к отказу от применения ТЭС, а также наличия полной компонентнойбазы в нашей стране, наиболее перспективным направлением являетсяразработка отечественных марок неэтилированного авиабензина.Цель и задачи настоящей работыИсходяизпроведенногоанализалитературныхсформулирована цель и поставлены задачи работы.источников,48Цельюданнойработыпоставленоисследованиеиразработкаперспективных марок малоэтилированных и неэтилированных авиационныхбензинов из отечественных компонентов.Для достижения данной цели в настоящей работе поставлены и решеныследующие задачи:- Проведенанализтекущейситуациивобластипроизводстваавиационных бензинов в России и за рубежом, оценена текущая и потенциальнаяпотребность рынка;- Выбраны и обоснованы приоритетные направления исследований,определены наиболее перспективные марки авиабензинов;- Определен перечень компонентов и присадок, подходящих дляпроизводства перспективных марок авиабензинов, а также установленытребования к их качеству;- Исследованы рецептуры и разработаны технологии производствамалоэтилированныхинеэтилированныхавиационныхбензиновизотечественных компонентов;- Проведена стандартизация разработанных рецептур;- Проведены квалификационные испытания опытно-промышленныхпартийразработанныхавиабензиновнасоответствиеихнормативной документации и методам эксплуатационной оценки.требованиям492Объекты и методы исследованияОбъекты исследованияВ качестве объектов исследования при разработке топливных композицийавиационных бензинов были использованы образцы промышленных бензиновыхкомпонентов и присадок.
Так как авиабензин должен обладать высокимиантидетонационнымихарактеристиками,поэтомувпервуюочередь,исследованы промышленные высокооктановые компоненты:- Образецсернокислотногоширокойфракцииалкилированияалкилата,изобутанаполученнойвбутиленами.процессеОсновныехарактеристики приведены в таблице 12.Таблица 12 - Основные физико-химические характеристики алкилатаНаименование показателяОктановое число по моторному методуФракционный состав, °С:температура начала кипениятемпература конца кипенияИспытание на медной пластинкеСодержание механических примесей и водыФактические значения93,035,0195,0ВыдерживаетОтсутствие- Стабильный изомеризат установки Л-35-5.
Основные характеристикиприведены в таблице 13.Таблица 13 - Основные физико-химические характеристики изомеризатаНаименование показателяФактические значенияОктановое число по моторному методу84,3Фракционный состав, °С:температура начала кипениятемпература конца кипения33,060,5Давление насыщенных паров, кПа80,5Удельная теплота сгорания низшая, МДж/кг44,9Плотность при 15 оС, кг/м3658,050- Образец №1 гексанового изомеризата с установки «Изомалк-2»(верхний погон колонны деизогексанизации) – легкая фракция изомеризата,состоящая в основном из изопарафинов С6.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
