实验指导书(普通实验)
实验项目名称:原油粘度测定(旋转粘度计法) 实验项目性质:普通实验 所属课程名称: 实验计划学时:3
一、 实验目的
(1) 掌握旋转粘度计法测定原油粘度的原理和方法; (2) 了解影响原油粘度的因素。
二、 实验原理
在两个不同直径的同心圆间的环形间隙中充满待测试样。测定时,外筒固定不动,内筒以恒定的角速度旋转,由于流体的粘性作用,产生一个和其旋转方向相反的剪切应力作用在内筒的表面上,通过测定剪切应力对圆筒轴心产生扭矩的大小,计算出试样的粘度。
三、 实验仪器
图1.1 旋转粘度计
(1)旋转粘度计:NDJ—79型旋转粘度计(图1.1)附有二套测试单元,每套单元
1
包括一个测定容器和若干带有转轴的转筒。测定容器内设有隔水套,可通恒温水。测定容器上部设有两个螺孔,一个用于插入双金属温度计,另一个用螺塞封住。转筒是通过一只位于筒内的U形弹簧同转轴相连,悬挂转筒的是一只带挂钩的左旋滚花螺母。
第Ⅱ单元用于高粘度的精确测定,共有三个圆柱状标准转筒(因子分别为1、10、100),各转筒测量范围见表1.1,粘度植为所用转筒的因子乘以刻度读数,测试需要的试样约为15mL。
用第Ⅱ单元测定高粘度试样时(超过10000mPa2s),可使用两个作为附加装置的减速器,其速度比为1:10和1:100,使转筒的旋转速度相应地减为原值的1/10和1/100,即转速降为75r/min和7.5r/min。1:10和1:100的减速器各自的因子分别为10和100,且只适用于因子为100的装筒,测量范围见表1.2。
使用减速箱后粘度值的计算:转筒因子再乘以减速器因子再乘以刻度读数,得到mPa2s为单位的粘度值。
第Ⅲ单元用于低粘度的精确测定,共有四个圆柱状标准转筒(因子分别为0.1、0.2、0.4、0.5),各转筒测量范围见表1.3,粘度值为所用转筒的因子乘以刻度读数,测试需要的试样约为70ml。 第Ⅲ单元不可同减速机一起使用。
表1.1 Ⅱ单元测量范围
转筒号 1 10 100
表1.2 加减速器的测量范围
减速器 1:10 1:100
表1.3 Ⅲ单元测量范围
转筒号
0.1 0.2 0.4 0.5
###测量范围,mPa2s
10~10 10~10 10~10
34232剪切速率,s-1
≈2028 ≈344 ≈176
测量范围,mPa.s 10~10 10~10
5645剪切速率/s-1
≈18 ≈2
测量范围,mP.s
1~10 2~20 4~40 5~50
2
剪切速率,s-1 ≈3550 ≈1850 ≈1000 ≈850
(2)恒温浴:能保持23+0.5℃(也可要求选用其他温度)。 (3)温度计:分度为0.1℃。
(4)容器:直径不小于6cm,高度不低于11cm的容器 (5)秒表:精度为0.2s (6)量筒:50ml
四、实验步骤
1) 准备工作
(1) 零点校正(调零)
粘度计经调试检定合格出厂时,指针的位置应在5-10格之间.调零时电动机应在空载旋转的情况下,将调零螺丝轻轻旋入,此时指针慢慢回到零点,如果指针已回过零点,不能再将调零螺丝再旋入.此时应反方向旋出,否则容易将调零弹簧片折断.测试时的零点校正应在空载下反复三次,确认零位无误,调零结束.进行测试.测试结束后应将调零退出。
(2)转筒连接
第Ⅱ和第Ⅲ单元的转筒是通过一只位于筒内的U形弹簧同转轴相联,挂钩转轴从筒内拉出U形弹簧就可卸下转筒,当重新装上转筒时,将弹簧的两端伸至筒内即可。
(3)减速器的安装与固定
将减速器输入端的联轴节套入电动机输出轴,且与电动机输入轴上的联轴节相齿和,并通过滚花螺栓将减速器固定在细杠端部(细杠位于电动机轴后向下突出),拧紧螺栓使减速器刚好位于水平位置.然后将左旋滚花螺母旋于减速器输出轴上,并重新调整零点。 2) 测试步骤
(1) 估计被测试样的粘度,按仪器提供的参数选择合适的测试系统,使读数在刻度盘的
20%-80%范围内。
(2) 接通恒温水浴电源,使恒温水浴运转,并将循环水接入保温筒内。
(3) 将被测的试样小心倒入测试容器中,直至液面达到锥形面部边缘.再将转筒插入试
样,直到完全浸没为止,然后把测试容器安放在仪器托架上,并将转筒挂钩悬挂于仪器左旋滚花螺母的挂钩上。
(4) 接通电源,启动电机并调节至要求的转速.转筒旋转并从开始晃动到对准中心,为加
速对准中心可将测试仪器在托架上前后左右微量移动,当指针稳定后即可读数.如果读数小于10格,应当调换直径大一号的转筒。 (5) 重复实验步骤(4)测定三次,取有效数三位.。
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(6) 切断电源,仪器归位,结束实验。
五、实验结果和报告要求
1) 实验结果
表1.4 实验数据记录表
序号 实验温度 转筒号 减速器号 刻度读数 粘度
2)实验结果精度要求
(1) 重复性:同一操作者用同一试样重复测试的两个结果之差,不应超过算术平均值的1%。
(2) 再现性:不同作者在两个实验室的测试结果之差不应超过算术平均值的2.2%。
六、思考题
(1)旋转粘度计用于那些流体测定?
(2)用旋转粘度计正确测定原油粘度的关键是什么? (3)温度变化会对原油的粘度产生什么影响?
实验日期:
报 告 人:
指导教师签字:
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实验指导书(普通实验)
实验项目名称:石油产品馏程测定 实验项目性质:普通实验 所涉及课程: 计划学时:2学时
一、 实验目的
(1) 掌握石油产品馏程的测定方法; (2) 了解石油产品;馏程组成的意义和作用.
二、 实验原理
石油及其产品是由多种烃类组成的混合物,因此没有固定的沸点,而且有一定的沸点范围。馏程是指在专门的蒸馏仪器和特定的条件下,油品自出馏点到干馏点之间的温度范围,一般以馏出温度及在此温度下馏出物体积百分数来表示。馏程是评定油品蒸发性最重要的质量指标,对油品的生产、使用、储存等各方面都有重要意义。根据馏程可以大致判断油品组成的轻重,用以确定加工和调合方案,检查工艺和操作条件,控制质量和使用性能。
100ml试样在规定仪器及实验条件下,按产品性质的要求进行蒸馏,系统的观察温度读数和冷凝液体积,然后从这些数据算出测定结果。
三、 实验仪器
(1)石油产品馏程测定器:符合SH/T 0121《石油产品馏程测定装置技术条件》的各项规定,仪器示意图见图2.1。 (2)秒表。
(3)喷灯或用带自耦变压器的电炉。
(4)温度计:符合GB/T 514《石油产品试验用温度计技术条件》。
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