ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.10.2024
Просмотров: 89
Скачиваний: 1
рат. После отстоя топлива подсчитывают . количество частиц ло интервалам размеров.
По результатам испытаний определяют: коэффициент полноты фильтрации
где хй — весовое содержание загрязнений в суспензии, %; х — ве совое содержание загрязнений в фильтрате, %;
коэффициент отсева частиц для каждого интервала размеров
k0—k
где k0 — количество частиц данного интервала размеров в 1 мл суспензии, шт; k — количество частиц данного интервала размеров в 1 мл фильтрата, шт.
Результаты определений коэффициентов полноты и тонкости
фильтрации сводятся в таблицу, кроме |
того, коэффициент отсева |
||
частиц представляется в виде графика, |
по оси ординат которого |
||
откладывается коэффициент отсева частиц, а по |
оси абсцисс — |
||
размер частиц. |
|
|
|
О п р е д е л е н и е |
в е с о в о г о с о д е р ж а н и я |
з а г р я з н е |
|
н и й с п о м о щ ь ю |
р а д и о а к т и в н ы х |
и з о т о п о в. Для уско |
|
рения испытаний фильтрационных материалов и фильтров также может использоваться лабораторная установка с применением ра диоактивных изотопов [62]. Она размещается в специальном боксе, а вся аппаратура находится в отдельной измерительной комнате, изолированной от бокса.
Пробы для определений передаются из бокса в измерительную комнату через специальные окна в капитальных стенах.
Лабораторная установка состоит из насосного агрегата про изводительностью до 250 л/мин, резервуаров емкостью 4000 л, двух расходных баков емкостью по 200 л (один с мешалкой), газоотде лителя, манометров, счетчика и мерного бака, соединенных между собой системой трубопроводов с кранами и задвижками.
Детали для установки изготовлены из нержавеющей стали. Установка позволяет производить испытания фильтрационных ма
териалов в специальных |
патронах с использованием 200-литровых |
||
расходных баков, а также испытания порноразмерных |
фильтров |
||
пропускной способностью |
до 250 л/мин с |
использованием резер |
|
вуара емкостью 4000 л. |
|
|
|
Методика испытаний |
фильтрационных |
материалов и фильтров |
|
с применением радиоактивных изотопов |
заключается |
в том, что |
|
в предварительно отфильтрованное топливо в качестве загрязни-»
теля вводится порошок окиси |
радиоактивного |
изотопа железа |
|
Fe259, 0 3 |
с удельной активностью |
0,1 милликюри/г |
с фракционным |
составом |
по размерам частиц, характерным для топлива. При оп- |
||
50
ределенных режимах по пропускной способности и перепаду -дав ления это топливо прокачивалось через -испытуемый образец фильтрационного материала или фильтра с одновременным от бором проб (по 90 мл) до и после фильтра. Отбор проб произво дился специальным пробоотборником. В измерительной комнате на специальном стенде, состоящем из установки Б-2, входного уси лительного блока Б'ГС и газоразрядного счетчика МС-4, распо ложенного 'в свинцовом домике, определялась активность этих проб.
Процентное содержание загрязнителя в пробе определялось по предварительно построенному графику зависимости скорости
счета |
от количества |
активного загрязнителя |
и |
времени, при ко |
||
тором |
скорость |
счета |
становится |
относительно |
стабильной. |
|
В качестве |
загрязнителя окись |
железа |
Fe2 5 9 03 применялась |
|||
потому, что она является одним из естественных |
компонентов за |
|||||
грязнений топлива, легко поддается измельчению и фракциони рованию, а изотоп Fe5 9 является источником "у-излучения, которое
регистрируется |
стандартными |
газоразрядными |
счетчиками, и |
|||
имеет период |
полураспада, |
достаточный для проведения |
испыта |
|||
ний фильтра. |
|
|
|
|
|
|
Фракционирование окиси железа производилось при помощи |
||||||
металлических |
сит, и |
после |
составления порошка |
необходимого |
||
фракционного |
состава |
последний предварительно |
размешивался |
|||
в одном литре топлива, а затем вводился в резервуар |
или бак |
|||||
фильтрационной установки. |
|
|
|
|
||
Топливом, |
отобранным при испытании из установки, |
заполня |
||||
лись две герметичные пробирки |
емкостью по 40 мл, которые пред |
|||||
ставляли параллельные |
образцы при определении |
загрязненности. |
||||
Активность этих проб |
измеряли |
в течение 10 мин при кратности |
||||
пересчета Х4 . Содержание загрязнений в пробе определялось как среднее арифметическое результатов двух параллельных опреде лений.
Данные, полученные при параллельном определении, свиде тельствуют о высокой точности оценки загрязненности проб топ лива при помощи радиоактивных изотопов. Расхождения в этом случае значительно -меньше, чем расхождения при определении по ГОСТ 6370—62, и 'близки к расхождениям по ГОСТ 10577—63 (табл. 25).
Т а б л и ц а 25 Расхождения между параллельными определениями загрязненности топлив
|
Параметр |
По методу с ра |
По гост |
По гост |
|
диоактивными |
6370—62 |
10577—63 |
|
|
|
изотопами |
||
|
|
|
|
|
Загрязненность, %: |
0,0003 |
0,005 |
0,0002 |
|
Менее |
0,001 |
|||
|
|
0,0014 |
0,005 |
0,0002 |
Более |
0,01 |
0,0018 |
0,01 |
0,002 |
51
Полнота отделения воды характеризует эффект очистки от нерастворенной (эмульсионной) воды топлива, однократно пропу щенного через образец фильтрационного материала или фильтра
при Д р = 0 , 5 |
кГ/см2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Полнота |
отделения воды |
выражается |
'коэффициентом |
полно |
||||||||
ты отделения воды: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
f |
Bp—в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f ~ |
Во |
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
Во — весовое содержание |
нерастворенной |
воды |
в топливе, |
%; |
||||||||
В —• весовое содержание |
нерастворенной |
воды |
в |
фильтрате |
топ |
||||||||
лива, %. Способы определения нерастворенной |
©оды в топливе |
||||||||||||
изложены в |
гл. П. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Фильтруемость — это зависимость удельной пропускной спо |
||||||||||||
собности |
топлива |
q |
от |
продолжительности |
фильтрации |
т |
при |
||||||
Лр = const = 0,5 кГ/см2 |
и |
* = const=18°±2°C, |
т. е. q = f(x). |
|
|
||||||||
|
Фильтруемость |
характеризует забивку |
фильтрационного |
мате |
|||||||||
риала в зависимости от времени фильтрации при постоянном пе репаде давления и постоянной вязкости (температуре) топлива.
Фильтруемость определяют на безнасосной лабораторной уста новке. Топливо с естественными загрязнениями из бачка установ ки продавливается через образец испытуемого фильтрационного материала. Через каждые 15 сек при помощи мерного цилиндра и секундомера замеряется A V —объем топлива, а удельная про пускная способность q рассчитывается так же, как при определе нии гидравлической характеристики.
Зависимость і7=/(т) изображается в виде графика или таб лицы.
Одной из наиболее важных задач при определении фильтруемости явилось обеспечение необходимой точности получаемых ре зультатов.
Для оценки ошибок результатов измерений, проводимых с по мощью данной методики, было проведено семь параллельных опре делений.
Обработка полученных данных (табл. 26) дает следующую оценку ошибок каждого определения: средняя квадратичная ошиб ка единичного определения ô = 3 1 мл; коэффициент вариации
единичного измерения
1 / ^ = 6,5о/о.
Как следует из табл. 26, каждое определение объема топлива ДѴ дает несколько отличные от других измерений результаты. От личаются и результаты средних арифметических аначений каждого определения. Это свидетельствует о том, что случайная ошибка является определяющей в данной методике.
Причинами случайной ошибки могут' быть неравномерное рас пределение частиц загрязнений, в топливе и др. Систематическая
52
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
26 |
|
|
|
Определение фильтруемости топлива |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
Объем |
фильтра àV, |
мл, по интервалам времени, |
сек |
|
|
||||||
Номер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
испытания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
190 |
58 |
38 |
28 |
22 |
20 |
17 |
14 |
12 |
12 |
11 |
10 |
10 |
9 |
2 |
190 |
63 |
44 |
27 |
23 |
20 |
17 |
14 |
12 |
12 |
11 |
10 |
10 |
9 |
3 |
215 |
67 |
41 |
32 |
29 |
25 |
22 |
17 |
16 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
4 |
200 |
63 |
41 |
31 |
23 |
21 |
19 |
17 |
16 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
5 |
200 |
61 |
43 |
31 |
26 |
22 |
20 |
17 |
16 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
6 |
205 |
65 |
42 |
29 |
27 |
23 |
22 |
19 |
17 |
14 |
14 |
14 |
13 |
13 |
7 |
202 |
64 |
|
29 |
27 |
23 |
20 |
20 |
17 |
14 |
13 |
13 |
12 |
11 |
ошибка |
может быть вызвана |
погрешностью |
высоты |
слоя |
топлива |
|||||||||
в цилиндре по отношению к расчетной. Эта погрешность не пре вышает 0,1% и ею можно пренебречь. Поэтому необходимо опре делять объем топлива ДѴ как среднее значение результатов из мерений объема нескольких определений, т. е. использовать вывод из закона сложения ошибок
а" |
= |
" Х і |
|
|
|
|
|
v |
T |
|
|
|
|
где |
аТ — средняя квадратичная ошибка |
среднего |
арифметическо |
|||
го; п — число определений. |
|
|
||||
|
Если определять суммарный объем топлива АѴ как среднее |
|||||
арифметическое |
из семи |
определений (гс = 7), то |
средняя квадра |
|||
тичная |
ошибка |
среднего |
арифметического |
будет |
равна |
|
о - 7 = — = 4 , 9 2 л € Л .
V 7
Зная величину средней квадратичной ошибки (а>Хі = 34%),
можно определить ошибку результата при заданной доверитель ной вероятности и любомколичестве определений, или же, за давшись величиной ошибки и доверительной вероятности, опреде лить необходимое количество определений.
Однако важнее ощенить ошибку определений не суммарного объема топлива АѴ, а ошибку определения в каждом интервале времени. Кроме того, исследование методики не будет полным, если не установить закономерность, обусловливающую величину погрешности результата. Данные обработки результатов по ин тервалам времени приведены в табл. 27. Как следует из табли цы, коэффициент вариации для каждого интервала времени раз личен. Соединение в ряд и анализ численных значений зависи мости коэффициента вариации от величины объема фильтрата
53
|
|
Рассеивание результатов |
замеров объема |
фильтрата |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 27 |
|||||
|
|
топлива по интервалам времени |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Интервалы |
времени, |
сек |
|
|
|
|
|
|
|
Показатель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
0-15 |
15—30 |
30-45 |
45-60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
60-75 |
75-90 |
90-105 |
105—120 |
120-135 |
135-150 |
150-165 |
165-180 |
180—195 |
195-210 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Среднее арифметическое объ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ема фильтрата |
топлива, |
мл . 200,3 |
63,0 |
41,0 |
29,5 |
25,2 |
21,1 |
19,5 |
18,1 |
15,1 |
13,5 |
13,0 |
12,5 |
12,1 |
11,6 |
|
Средняя квадратичная |
ошиб |
|
|
|
|
|
||||||||||
ка, мл |
|
8,93 |
3,1 |
2,31 |
3,3 |
1,58 |
1,8 |
2,03 |
2,27 |
2,17 |
1,28 |
1,78 |
2,14 |
2,27 |
2,76 |
|
Коэффициент |
вариации, % . 4,4 |
4,92 |
5,7 |
11,2 |
6,26 |
8,1 |
||||||||||
10,7 |
13,4 |
4,3 |
9,5 |
13,7 |
17,2 |
18,8 |
23,8 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Необходимое количество определений фильтруемости топлив для получения
|
|
результата с доверительной вероятностью |
а = 0 , 9 |
|
|
|
||||||||
|
|
Необходимое |
количество |
|
|
Необходимое |
количество |
|||||||
Объем |
филь |
|
определений |
|
Объем |
филь |
|
|
определений |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
трата |
тгоплн- |
|
|
|
|
|
трата |
топли |
|
|
|
|
|
|
ва, |
мл |
|
=10% |
Д* |
|
=20% |
ва, |
МЛ |
Ддг |
|
-10% |
Да- |
|
-20% |
|
Да- |
отн |
отн |
|
|
|
отн |
|||||||
|
|
|
|
' |
|
|
отн |
|
|
" |
||||
200—50 |
|
3 |
|
|
2 |
17—15 |
|
|
6 |
|
|
3 |
||
50—35 |
|
3 |
|
|
3 |
15—13 |
|
|
8 |
|
|
3 |
||
35—20 |
|
4 |
|
|
3 |
13—11 |
|
|
9 |
|
|
4 |
||
20—17 |
|
5 |
|
|
3 |
11—9 |
|
11 |
|
|
5 |
|||
, |
Как видно из табл. 28, методика позволяет |
определить |
фильт- |
||||
|
|||||||
••' |
руемость топлива |
с |
ошибкой |
результата |
10% |
для большинства |
|
|
величин удельных пропускных способностей. При этом довери |
||||||
|
тельная вероятность |
составляет |
а = 0,9. |
|
|
|
|
|
Ресурс фильтрации характеризует зависимость изменения пе |
||||||
|
репада давления |
от количества |
загрязненного топлива, прошедше |
||||
|
го через фильтр с поверхностью фильтрации F. |
|
|
||||
|
Перепад давления на фильтре может изменяться от начально |
||||||
|
го до предельно допустимого при расчетной |
средней удельной про |
|||||
|
пускной способности |
с— const |
или расчетной пропускной |
способ |
|||
ности фильтра Q, т. е. |
Ap=f^-y-^. |
|
|
|
|
Ресурс |
фильтрации |
определяется |
на |
лабораторной насосной |
|
установке |
на топливе, содержащем |
естественные |
загрязнения. |
||
В том случае, когда |
при определении |
ресурса |
фильтрации на |
||
установке в расходном баке недостаточно топлива для полной забивки испытуемого образца, во всасывающую линию постепен но вводится концентрат загрязнений. Для приготовления кон
центрата загрязнений от резервуаров отбирался отстой |
топлива. |
По результатам испытаний определяли: вес загрязнений, |
прошед |
ших через фильтр |
|
где Уі — количество |
топ- g is |
|||
лива, |
прошедшего |
через |
«jf |
|
фильтр, л; |
Ѵг — количество |
JMg |
||
концентрата, |
прошедшего |
g |
||
через фильтр, л; К\ — содер |
£ 7 |
|||
жание |
загрязнений в топли |
S ff |
||
Г 5 |
||||
ве, г/л; Кг — содержание за |
-ѳ-ч- |
|||
грязнений в концентрате, г/л. |
|
|||
Количество топлива, |
про |
|
||
шедшее через фильтр, |
|
|
||
s's->
- s — -—_
80 ПО 160 20В 240 |
400 |
способность7wjjmn |
см2 |
Рис. 7. Зависимость коэффициента вариа ции от величины удельной пропускной спо собности
55
I!