Файл: Рыбаков, К. В. Фильтрация авиационных топлив.pdf

Из таблиц следует, что фильтрация топлива через хлопчатобу­ мажную ткань происходит, как и через другие фильтрационные ма­ териалы (см. табл. 60), в начальный момент с постепенным закупо­ риванием пор, а затем переходит к фильтрации с образованием осадка. Наибольшую точность при расчетах процесса фильтрации в этом случае (переход от одной закономерности к другой) дает метод раздельного графического корригирования (1—3,2%)-

Таким образом, если одна из зависимостей и = f ( q ) ; — =

112

всем т или g, т. е. имеет место одна из четырех закономерностей забивки пор, то наиболее целесообразно .применять графический метод определения постоянных К и ѵ. Если все зависимости по т или q имеют криволинейный характер, т. е. фильтрация происходит одновременно по нескольким закономерностям, то наиболее целе-1 сообразно применять метод графического корригирования. И, на­ конец, если имеет место фильтрация с переходом от одного вида забивки пор к другому, то в этом случае наиболее точные результаты дает применение метода раздельного графического корриги­ рования для определения постоянных К и ѵ0.

Для очистки авиационных топлив от микрокапель воды широко используется метод фильтрации, который основан на адсорбции в прилипании микрокапель воды к пористой перегородке. В фильт* pax-сепараторах в качестве пористых перегородок применяются натуральные и синтетические волокна.

По принципу работы фильтры-сепараторы разделяются на од­ ноступенчатые и многоступенчатые. В одноступенчатых одна фильтрационная перегородка, состоящая из различных видов воло­ кон, осуществляет процесс отделения воды следующим образом: микрокаплй воды осаждаются на поверхности волокон, где слива­

соприкосновение или встреча микрокапель воды с волокнами; осаждение микрокапель воды на волокнах; коалесценция микрокапель в капли воды на волокнах;

стенание капель воды под действием силы тяжести с волокон; отвод капель воды в отстойник.

В многоступенчатых фильтрах-сепараторах имеется несколько типов перегородок (коагулирующая, водоотталкивающая, фильт­ рационная), состоящих из различных видов волокон.

Микрокапли воды в них осаждаются на поверхности волокон коагулирующего элемента, где .укрупняются и выносятся потоком топлива из элемента в виде капель, которые осаждаются в отстой­ нике.

Микрокапли, не успевшие укрупниться и диспергированные, при выходе капли из элемента не осаждаются в отстойнике, а выно­ сятся потоком к водоотталкивающему элементу, который их задер­ живает на своей поверхности, и затем они стекают в отстойник. Топливо, не содержащее микрокапель воды, поступает на следую­ щий фильтрационный элемент.

Современные фильтры-сепараторы могут иметь две ступени очистки (коагулирующая и водоотталкивающая), три (коагулиру­ ющая, водоотталкивающая и фильтрационная) и более. В послед­ нем случае ставится по нескольку ступеней коагулирующих, водо­ отталкивающих или фильтрационных. Здесь процесс отделения во­ ды более сложный, чем в одноступенчатых фильтрах-сепараторах,- и состоит из следующих стадий:

113

Микрокапли воды размером более 10 мкм при коалесценции на волокнах могут образовывать капли большего размера или водя­ ную пленку.

При высоких скоростях фильтрации и при малых размерах пор микрокапли воды могут дробиться, особенно при выходе из пори­ стой перегородки.

Процесс коалесценции имеет место в коагулирующих элемен-

Отрыв капель воды с гидрофильных волокон требует большей энергии, чем с гидрофобных. Поэтому с точки зрения отрыва ка­ пель воды коагулирующие элементы должны иметь пористую пере­ городку из гидрофобных волокон со средней поверхностной энер­ гией, а водоотталкивающие элементы должны иметь пористую пе­

капли. При этом капля срывается с поверхности волокна или сте­ кает по волокну до соседнего и образует мостик. В дальнейшем при увеличении размера капля уносится потоком во внутреннюю по­ лость фильтра-сепаратора, где за счет силы тяжести и резкого из­ менения скорости осаждается в отстойник.

Течение водотопливной эмульсии через коагулирующий и водо­ отталкивающий элемент должно быть ламинарным, в противном

можно рассматривать как течение однородной чистой жидкости че­

варительной), тонкой очистки и фильтры-сепараторы.

Фильтрами грубой очистки принято считать фильтры, задержи­

задерживающие частицы загрязнений менее 15—20 мкм. Фильтра­ ми-сепараторами считаются фильтры, задерживающие механичен ские примеси и эмульсионную воду.

115

М Е Т О Д Ы И С П Ы Т А Н И Й Ф И Л Ь Т Р О В

Аэродромные фильтры и фильтры-сепараторы испытывают на полноразмерных фильтрационных установках, а также в эксплуа­ тационных условиях на складах ГСМ аэропортов.

Полноразмерные фильтрационные установки, как правило, со­ стоят из резервуара хранения топлива, расходного и сливного ре­ зервуаров, насосов, счетчиков, диафрагм и других средств замера расхода и скоростей течения топлива, предохранительных фильт­ ров, систем трубопроводов, вентилей и контрольно-измерительных приборов, в том числе приборов для автоматического определения в потоке топлива количества и размера загрязнений и микрокапель воды [2; 6; 96; 97]. Для приготовления и введения в топливо кон­ центратов загрязнений и водотопливных эмульсий полноразмерные установки оснащаются специальными дозаторами. Емкость резер­ вуаров и производительность насосов зависят от пропускной спо­ собности испытуемых фильтров. Некоторые установки изготавли­ ваются из нержавеющей стали со стеклянными трубопроводами, что очень удобно для испытаний и очистки установок от загряз­ нений.

На полноразмерных фильтрационных установках определяют следующие характеристики фильтров и фильтров-сепараторов:

гидравлическую; эффективность очистки топлива от загрязне­ ний (тонкость и полнота фильтрации) и от эмульсионной воды (полнота отделения воды); эффективность противоточной промыв­ ки; грязеемкость фильтра.

Определение гидравлической характеристики на полноразмер­ ной установке заключается в прокачивании через испытуемый фильтр, включенный после предохранительного, топлива при раз­ личных перепадах давления и замера расхода топлива при помо­ щи счетчика и секундомера или диафрагмы. При этом раздельно определяется гидравлическая характеристика фильтра в сборе и

116