Способ определения ресурса фильтров для очистки жидкостей

 

Изобретение относится к методам испытаний фильтров и может быть использовано для прогнозирования ресурса фильтров, применяемых в системах очистки жидкостей от грязи в авиационной, автомобильной и других отраслях промышленности. В процессе испытаний через равные интервалы времени определяют изменения сопротивления фильтра, строят графики изменения сопротивления и скорости изменения сопротивления во времени, испытания прекращают с момента установления постоянной скорости изменения сопротивления, а ресурс фильтра определяют графически. 4 ил. 1 табл.

Изобретение относится к методам испытаний фильтров и может быть использовано для прогнозирования ресурса фильтров, применяемых в системах очистки жидкостей от загрязнений в авиационной, автомобильной и других отраслях промышленности.

Известен способ определения ресурса фильтров по количеству отфильтрованного горючего до предельно допускаемого загрязнения фильтрующих элементов, соответствующего установленному перепаду давления (ГОСТ 19211-80. Фильтры складские. Изд-во стандартов, 1980). Сущность этого способа заключена в том, что испытания проводят на топливе с концентрацией загрязнений 0,005 мас. до достижения перепада давления на фильтре, равного 147 кПа, при этом определяют степень очистки фильтра после перекачивания каждых 50-100 м³ топлива. По окончании испытаний определяют суммарное количество топлива, прошедшего через фильтр, и среднее содержание загрязнений в топливе. Ресурс фильтра до достижения предельно допускаемого загрязнения в условиях эксплуатации при концентрации загрязнений в топливе, отличающейся от концентрации при испытаниях, определяют расчетами.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения ресурса фильтров для очистки жидкостей [1] включающий экспериментальное определение на модели фильтра показателей, характеризующих процесс фильтрации, с учетом времени фильтрации.

Известные способы обладают недостатками, главный из которых состоит в продолжительности испытаний (до нескольких месяцев) и их трудоемкости.

Цель изобретения сокращение продолжительности испытаний.

Цель достигается тем, что в процессе испытаний через равные интервалы времени определяют изменения сопротивления фильтра, строят графики изменения сопротивления и скорости изменения сопротивления во времени, причем испытания прекращают с момента установления постоянной скорости изменения сопротивления, а ресурс фильтра определяют графически.

Данные признаки являются существенными для решения поставленной задачи, так как в ходе испытаний через равные интервалы времени определяют изменение сопротивления фильтра, строят графики изменения сопротивления и скорости изменения сопротивления. Этим достигается возможность определить момент, начиная с которого скорость изменения сопротивления будет постоянной. После этого испытания прекращают, а ресурс определяют графически.

На фиг. 1 приведена схема испытательного стенда; на фиг. 2-4 графики, иллюстрирующие предлагаемый способ.

Стенд содержит емкости 1, 2, с топливом, насосы основной 3 и вспомогательный 4, испытуемый фильтр 5, приборы 6, 7 для регистрации изменения сопротивления фильтра, счетчик 8, вентили 9, 10.

Способ осуществляют следующим образом.

Испытуемый фильтр 5 устанавливают в технологическую обвязку стенда. В качестве рабочей жидкости используют, например, топливо для реактивных двигателей ТС-1 с содержанием механических загрязнений 0,005 мас. Топливо на испытуемый фильтр подают с помощью основного насоса 3. С помощью вспомогательного насоса производят перемешивание рабочей жидкости с целью равномерного поступления загрязнений на фильтр. В ходе испытаний через равные интервалы времени регистрируют с помощью приборов 6, 7 изменение сопротивления фильтра и одновременно строят графики изменения сопротивления фильтра во времени (фиг. 2, кривая 11) и скорости изменения сопротивления во времени (фиг. 2, кривая 12). Испытания прекращают с момента времени, когда скорость изменения сопротивления фильтра становится постоянной (фиг. 2, точка А). На кривой 11 (фиг. 2) находят точку Д, соответствующую этому времени, и проводят через нее касательную 13 до пересечения с линией 14 в точке М (фиг. 2). Из точки М опускают перпендикуляр на ось абсцисс и определяют точку N (фиг. 2), соответствующую предельной продолжительности τ_N эксплуатации испытуемого фильтра.

С целью проверки работоспособности способа проведен эксперимент. Испытуемую модель фильтра из бумаги АФБ-5 (площадь фильтрования F=1˙1 см²) установили в технологическую обвязку стенда (фиг. 1). В качестве рабочей жидкости использовали реактивное топливо ТС-1 (ГОСТ 10227-86) с содержанием механических загрязнений 0,005 мас. Топливо на фильтр подавали с помощью основного насоса. При этом скорость фильтрования в начале эксперимента составила W_o= 0,26 см/с. Дополнительным насосом производили перемешивание рабочей жидкости с целью равномерного поступления загрязнений на фильтр. В ходе испыта- ний через равные интервалы времени определяли сопротивление фильтра (Δ Р_τ) и одновременно строили график f(τ) который приведен на фиг. 3 (кривая 15), при этом конечный перепад давления (Δ Р_к) в соответствии с ГОСТ-19211-80 приняли равным 0,15 МПа. График (В=f(τ)) скорости изменения относительного перепада давления (В) по времени (τ), приведенного на фиг. 4, строили по расчетным данным, причем величину В определяли по формуле B После достижения момента времени (τ_А), начиная с которого В=const, на графике f(τ) нашли точку А, соответствующую этому моменту времени, через нее провели к нему касательную (фиг. 3 линия 16) до пересечения с линией, соответствующей 1, и определили продолжительность ( τ_п) процесса фильтрования. Результаты эксперимента и расчетные данные приведены в таблице.

Анализ данных таблицы свидетельствует о достаточно хорошей сходимости результатов эксперимента и расчетов. Расхождение между ними не превышает 10% В сравнении с испытаниями известным способом продолжительность испытаний предлагаемым способом сокращается почти на 60% Примечание: под Δ Р_к понималось конечное значение сопротивления фильтра.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСА ФИЛЬТРОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ, включающий экспериментальное определение на модели фильтра показателей, характеризующих процесс фильтрации, с учетом времени фильтрации, отличающийся тем, что в процессе испытаний через равные интервалы времени определяют изменение сопротивления фильтра, строят графики изменения сопротивления и скорости изменения сопротивления во времени, причем испытания прекращают с момента установления постоянной скорости изменения сопротивления, а ресурс фильтра определяют графически.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5