ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.10.2024
Просмотров: 90
Скачиваний: 1
стого фторопласта и других материалов.
Обычно это фильт ры периодического дей ствия с вертикальным цилиндрическим кор пусом и фильтрацион ными .пакетами различ ных конструкций [96, 102].
Тканевые фильтры— это наиболее распро страненный тип филь тров грубой очистки. Ткани в них исполь зуются в качестве филь трационной перегород
ки в различных конструкциях фильтрационных пакетов. Наи большее распространение получили корзинчатые, спиральные, ди сковые фильтрационные пакеты с концентрично расположенными цилиндрами.
Из этих типов фильтров наиболее простым и удобным в экс плуатации является фильтр спирального типа [103]. Он имеет так
называемую «усовую» конструкцию фильтрационного пакета |
по |
схеме: ткань — внутренняя сетка — ткань — промежуточная |
сет |
ка — ткань — внутренняя сетка и т. д. Естественно, возникает |
воп |
рос о форме поперечного сечения внутренней сетки от коллектор ной трубы до конца «уса». Для ответа на этот вопрос рассмотрим схему фильтрационного элемента (рис. 30).
Предположим, что фильтрация топлива через всю поверхность ткани происходит при одном и том же перепаде давления. Тогда
через |
единицу |
поверхности |
фильтрации |
F = а2 |
(F\ = |
Fo — |
|||||||||||||
= |
F3 |
= . . . |
= |
F„ = F) |
|
будет |
протекать |
одинаковое |
количество |
||||||||||
топлива q в единицу времени |
t. |
Определим |
количество |
топлива, |
|||||||||||||||
проходящего |
через |
сечения |
fh |
fo, |
/з> |
• • • fn |
внутри |
«уса». |
Оче |
||||||||||
видно, |
что |
через |
сечение |
f\ |
пройдет |
количество |
жидкости, |
равное |
|||||||||||
2 |
q, |
через |
сечение |
/г — 2 <7 + |
2 q — 4 q, через |
сечение |
/з — 2 q + |
||||||||||||
+ |
4 |
q = |
6 |
q, |
через |
сечение |
f„ |
— 2 q - j - 2 q |
(n — 1) = |
2 |
qn. |
|
|||||||
|
Таким образом, количество жидкости, проходящей через после |
||||||||||||||||||
довательно |
расположенные |
сечения |
f\, f2, /з. |
|
|
составляет |
|||||||||||||
ряд чисел 2 q, 4 q, 6 q, 8 q, |
. . |
., 2 q п. Этот ряд чисел |
можно |
запи |
|||||||||||||||
сать в виде 2 q (1, |
2, 3, 4, . |
. ., |
п). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Если |
принять |
скорость |
|
прохождения топлива через сечения fi, |
||||||||||||||
fi, |
fb, |
• • |
• |
In |
постоянной, |
|
то, как видно из ряда чисел, величина |
||||||||||||
сечений |
f\, |
f2, |
h, |
• |
• •• f„ |
должна |
увеличиваться |
от конца |
«уса» к |
||||||||||
коллекторной трубе по закону арифметической прогрессии с раз ностью 1. Следовательно, сечение внутренней сетки должно иметь форму клина, толщина которого при той же самой ширине а дол жна изменяться также по закону арифметической прогрессии с
122
разностью, |
равной |
1, т. е. толщина /гь |
/г2, /г3, |
. . . hn должна со |
ставлять в данном случае натуральный |
ряд чисел. |
|||
В связи |
с тем |
что изготовление |
сетки |
клиновидной формы |
представляет известные производственные трудности, то внутрен няя сетка может быть выполнена ступенчато, состоящей из двухтрех сеток различной толщины: у коллекторной трубы сетка тол ще, а у концов «усов» тоньше.
При использовании внутренних сеток одинаковой толщины ее сечение должно быть равно f n , поэтому поверхность фильтрации пакета при тех же размерах будет меньше, чем у пакетов со сту пенчатой внутренней сеткой.
Толщина |
промежуточной |
сетки определяется из условия /'і ^ |
^ f2 (здесь |
Гі — суммарная |
площадь части торцового сечения |
фильтрационного пакета, которую занимает лабиринт, создаваемый
промежуточной сеткой; f2—-площадь |
сечения входного патрубка). |
||||
Для спиральных фильтров |
с пропускной способностью от |
15 до |
|||
60 м3/ч по использованию объема корпуса |
фильтра |
наиболее |
пред |
||
почтительным является пакет |
с четырьмя |
«усами» |
(табл. 66). |
||
Увеличение количества «усов» при одном и том же объеме кор пуса фильтра приводит к уменьшению длины «усов», а следова тельно, и уменьшению гидравлических потерь. На рис. 31 показаны
гидравлические |
характеристики фильтра |
ФГТ-30 с однослойными |
из фильтродиагонали фильтрационными |
чехлами, имеющими 1, 2 |
|
и 4 «уса» (сетки) |
толщиной 4,5 мм. |
|
Существенное влияние на гидравлические потери в аэродром ных фильтрах оказывают размеры входных, выходных патрубков и центральной трубы. На рис. 32 показаны гидравлические характе ристики спиральных фильтров с поверхностью фильтрации по 4 м2, имеющих различные по диаметру патрубки и центральные трубы.
Т а б л и ц а 66 Поверхность фильтрации пакетов
сразличным количеством «усов»
итолщиной внутренних и промежуточных сеток (для единого по размерам пакета)
|
Толщина |
сетки, мм |
Поверх |
|
|
|
|
Количество |
внутренней |
|
ность |
.усов" |
промежу |
фильтра |
|
|
ступенча |
точной |
ции, м- |
|
той |
|
|
2 |
6—4* |
4 |
0,61 |
2 |
6—3 |
3 |
0,77 |
3 |
6 - 3 |
3 |
0,8 |
4 |
6—3 |
3 |
1 |
*Первая цифра — толщина сетки
уцентральной трубы, вторая у конца «уса».
муч |
|
! |
! . |
|
50 |
|
! |
i |
|
|
|
|
||
!t0 |
|
i |
/ |
/ / |
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
20 |
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
V |
i |
і |
|
|
0 |
0,25 |
0,50 |
0,75 |
1,00 Др,кГ/см2 |
Рис. 31. Гидравлическая характери стика фильтра ФГТ-30 с фильтра ционными пакетами; топливо ТС-1:
/ — одна сетка; 2 |
— две сетки; 3 |
три |
сетки; 4 — четыре |
сетки |
|
123
2,0 |
|
|
|
1 м3/ч |
1 / |
f |
/ |
|
||
|
|
|
|
|
60 |
у* |
|
|||
1,5 |
|
|
|
|
|
s |
И S |
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
го |
|
|
|
|
|
0,2 |
0,4 |
0,ff Ар,кГ/см1 |
|
40 |
во |
а,м3/ч |
|
|
|
|
|
|
||
Рис. 32. |
Гидравлические |
характери |
Рис. |
33 Гидравлические характери |
||||||
стики |
спиральных фильтров |
при |
стики фильтров ФГТ-60 и ФГТ-60р; |
|||||||
работе |
на топливе |
плотностью |
топливо ТС-1: |
|
|
|
||||
0,825 Г/см3 (фильтродиагональ в один |
/ — корпус фильтра; 2 — корпус с паке |
|||||||||
слой, F = 4 м2) с патрубками и цен |
том ФГТ-ВОр бе з чехла; |
3 — корпус с па |
||||||||
тральной трубой диаметром 76 мм (а) |
кетом ФГТ-60 бе з |
чехла; 4 |
— фильтр |
|||||||
и диаметром 100 мм (б) |
|
ФГТ-60 |
в сборе; 5 |
— фильтр |
ФГТ-60р в |
|||||
|
сборе |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В результате |
исследований установлено, |
что при пропускной спо |
||||||||
собности фильтров 30 мгІч |
диаметр |
патрубков должен |
быть 75 мм, |
|||||||
60 м3/ч — 100 мм и 120 мгІч — 150 мм. |
|
|
|
|
|
|||||
Для грубой очистки авиационных топлив широко применяются спиральные фильтры ФГТ-60 и ФГТ-30 с однослойными чехлами из фильтродиагонали, а также фильтры ФГТ-60р и ФГТ-ЗОр с трех слойными чехлами из фильтродиагонали.
Технические характеристики фильтров
|
|
|
ФГТ-60 |
ФГТ-30 |
ФГТ-60р |
ФГТ-ЗОр |
|
Пропускная способность, м31ч . |
60 |
30 |
30 |
15 |
|||
Фильтрационная |
|
поверхность, |
4 |
2 |
2 |
0,5 |
|
м2 |
|
|
|
||||
Фильтрационный |
|
материал . |
1 |
Фильтродиагональ |
3 |
||
Количество слоев . . . . |
1 |
3 |
|||||
Тонкость |
фильтрации, мкм . |
30—40 |
30—40 |
10—15 |
10-15 |
||
Рабочее |
давление |
(максималь |
8 |
4 |
8 |
4 |
|
ное) кГ/см2 |
. . . . . |
||||||
Перепад |
давления, кГ/см2: |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
||
в начале работы, не более |
|||||||
максимально |
|
допустимый |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
|
Диаметр |
корпуса, |
мм . . . |
350 |
270 |
350 |
270 |
|
Высота |
корпуса, |
мм . . . . |
920 |
610 |
932 |
610 |
|
Диаметр |
присоединительных |
100 |
75 |
100 |
75 |
||
патрубков, мм |
. . . . . . |
||||||
Вес, кГ |
|
|
71 |
71 |
40 |
62 |
41 |
Фильтры ФГТ-60 и ФГТ-60р имеют одинаковые по размерам и конструкции вертикальные цилиндрические корпусы с разъемом в
124
верхней части. Они отличаются конструкцией фильтрационного па кета. Фильтр ФГТ-60 имеет четырехусовый однослойный чехол, а фильтр ФГТ-60р—двухусовый трехслойный чехол.
Фильтры ФГТ-30 и ФГТ-ЗОр также имеют одинаковый корпус и отличаются между собой только конструкцией фильтрационного па
кета. Фильтр ФГТ-30 |
имеет |
трехусовый |
однослойный |
пакет, а |
||||||||||||
фильтр ФГТ-ЗОр — двухусовый трехслойный. |
|
|
|
|
|
|||||||||||
На |
рис. |
33 |
и |
34 |
показаны |
гидравлические |
характеристики |
|||||||||
фильтров |
ФГТ, полученные при работе на топливе ТС-1 при 20° С |
|||||||||||||||
(вязкость |
1,29 |
ест.). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Из рис. 33 |
следует, |
что корпусы фильтров ФГТ-60 |
и |
ФГТ-60р |
||||||||||||
при |
пропускной |
способности |
60 |
лі3/ч |
имеют |
перепад |
давления |
|||||||||
0,04 кГ/см2. |
Фильтрационный пакет фильтра |
ФГТ-60р |
увеличивает |
|||||||||||||
перепад |
|
давления |
до |
0,15 кГ/см2, |
а |
пакет |
фильтра |
ФГТ-60 до |
||||||||
0,17 |
кГ/см2. |
|
Фильтр |
ФГТ-60 в сборе при |
перепаде |
давления |
||||||||||
0,5 |
кГ/см2 |
имеет |
пропускную |
способность |
|
65 |
м3/ч, |
а |
фильтр |
|||||||
ФГТ-60р—40 м3/ч. |
Из рис. 34 следует, что при начальном |
перепаде |
||||||||||||||
давления 0,5 кГ/см2 |
фильтр ФГТ-30 имеет пропускную |
способность |
||||||||||||||
30 м3/ч, |
а фильтр ФГТ-ЗОр — 20 м3/ч. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
При фильтрации топлива ТС-1 фильтры ФГТ-60 и ФГТ-30 сни жают содержание загрязнений с 0,001—0,003% до 0,0004—0,0008%, а фильтры ФГТ-60р и ФГТ-ЗОр до 0,00025—0,0003%. Изменение дисперсионного состава загрязнений в топливе ТС-1 после фильт ров ФГТ-60, ФГТ-60 р и ФГТ-ЗОр показывает, что эффективность очистки топлива фильтрами не является постоянной. По мере за бивки пор фильтрационной перегородки уменьшается как макси мальный размер частиц, проходящих через фильтр, так и общее количество прошедших частиц. Так, фильтр ФГТ-60 в начальный
период фильтрации |
имеет тонкость фильтрации 40 мкм, а в конеч |
|||||||||||||
ный |
(к |
моменту |
достижения |
|
|
|
|
|
|
|||||
максимально |
допустимого |
пе |
|
|
|
|
|
|
||||||
репада |
давления) |
— 30 |
мкм. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Фильтры |
|
ФГТ-60р |
и ФГТ-ЗОр |
|
|
|
|
|
|
|||||
в |
начальный |
период |
фильтра |
|
|
|
|
|
|
|||||
ции |
имеют |
тонкость |
фильтра |
|
|
|
|
|
|
|||||
ции 20—35 мкм, а в конеч |
|
|
|
|
|
|
||||||||
ный — 15 мкм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Опыт |
эксплуатации фильт |
|
|
|
|
|
|
||||||
ров ФГТ показывает, что их ре |
|
|
|
|
|
|
||||||||
сурс работы, как и других |
|
|
|
|
|
|
||||||||
фильтров, |
зависит |
от |
загряз |
|
|
|
|
|
|
|||||
ненности |
очищаемого |
топлива. |
|
|
|
|
|
|
||||||
В |
среднем |
он составляет |
для |
|
|
|
|
|
|
|||||
фильтра |
ФГТ-60 300 ж3 , фильт |
Рис. 34. |
Гидравлические |
характери |
||||||||||
ра |
|
ФГТ-30 |
200 м3, |
фильтра |
стики фильтров ФГТ-30 и ФГТ-ЗОр; |
|||||||||
ФГТ-60р |
|
200 м3 и- |
фильтра |
топливо ТС-1: |
|
|
|
|||||||
ФГТ-ЗОр — 100 м3. |
|
|
|
/ |
— корпус |
фильтра; |
2 — |
корпус фильтра |
||||||
|
Относительно |
небольшой |
с |
пакетом |
ФГТ-ЗОр без чехла; 3 — корпус |
|||||||||
|
фильтра с |
пакетом ФГТ-30 без |
чехла; 4 — |
|||||||||||
ресурс |
работы |
спиральных |
фильтр ФГТ-30 в |
сборе; |
5 |
— фильтр |
||||||||
ФГТ-ЗОр в |
сборе |
|
|
|
||||||||||
125