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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 87

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

фильтров, имеющих большую поверхность фильтрации, объясняет­ ся неравномерностью работы фильтрационных чехлов. В централь­ ную трубу топливо должно поступать по спирали внутри «усов» чехла, однако практически оно фильтруется у основания «усов». Это подтверждено специальными исследованиями гидравлических ха­ рактеристик элементов фильтрационного чехла фильтра ФГТ-30 после фильтрации 350 иг3 топлива ТС-1. Для испытания из каждого «уса» чехла вырезались образцы из различных мест, для которых определялись гидравлические характеристики, которые показыва­ ют, что «ус» фильтрационного чехла по его длине работает нерав­ номерно. Он забивается в большей степени у основания, при этом по высоте «уса» забивка ткани происходит равномерно. Увеличение количества «усов» и уменьшение их длины уменьшает неравномер­ ность работы чехлов, которая наблюдается до перепада давления 1,5—2,0 кГ/см2, при дальнейшей фильтрации забивается вся поверх­ ность чехла.

Другими широко распространенными фильтрами являются корзинчатые ТФ-2М и ТФ-1 (табл. 67).

В корпусе фильтра ТФ-2М в зависимости от типа фильтраци­ онного чехла устанавливаются две или одна корзина, а в корпусе фильтра ТФ-1—одна. На корзинах с помощью шнуров могут за­ крепляться различные чехлы:

двухслойные

из хлопчатобумажной

ткани

плащ-палатка (арти­

кул 848 или артикул 4387) ;

 

 

 

 

 

трехслойные

 

(шелк — фетр — шелк) из

натурального

шелка

(ТУ 1596—52) и фетра

(ТУ-1311 или ТУ 635 54/УТ-140);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 67

 

 

Технические

характеристики

фильтров

типа ТФ

 

 

 

 

 

 

 

 

Фильтр ТФ-2М с чехлами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фильтр ТФ-1

 

Показатель

 

 

ТФЧ-Ібск

ТФЧ-150-200ск

с

чехлом

 

 

 

 

 

 

ТФЧ,35-39ск

Пропускная

способность,1

 

45

 

30

 

15

м3

 

 

поверхность,

 

 

Фильтрационная

1,0-1,2

0,7—0,8

0,4—0,5

ж2

 

 

 

 

 

Фильтрационный

материал

.

Фильтросванбой + капрон

 

Количество

слоев . . .

.

34-1

 

3+1

 

3+1

Тонкость

фильтрации, мкм

.

15—20

15—20

 

15—20

Рабочее

давление

(макси­

4

 

4

 

2

мальное),

кГ/см2

 

кГ/см2:

 

 

 

Перепад

давления,

 

0,2—0,4

0,2—0,4

0,2—0,4

в ьачале работы, не более

максимально допустимый

.

,1,5

 

1,5

 

1,5

Диаметр

корпуса, мм . .

.

450

 

410

 

320

Высота

.

»

» . . .

 

1000

 

880

 

660

Диаметр

присоединительных

80

45—60

 

50

патрубков,

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

 

85

 

33

126


четырехслойные из трех слоев хлопчатобумажной ткани фильтросванбой (ГОСТ 13029—67) и одного слоя натурального шелка (ТУ 1596—52) или одного слоя капрона (артикул 56059);

трехслойные из капрона (артикул 23356/1).

Натуральный шелк или капрон (табл. 68) в чехлах применяет­ ся для удерживания волокон, вымываемых из фетра и фильтросванбоя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

68

Физико-механические

и фильтрационные свойства тканей чехлов ТФЧ

 

 

 

 

 

 

(топливо ТС-1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прочность

полоски

шириной

50 мм, кГ

Удельная

Тонкость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пропускная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

способ­

фильтра­

 

 

 

 

 

 

 

после

25

суток

ность,

ции,

мкм

 

Ткань

 

 

исходная

 

мл/мин-см*

 

 

1

 

 

 

 

 

в TC-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по

основе

по

утку

по основе

по утку

Исходная

 

Натуральный

шелк

42,1

42,1

40

 

40,5

290

50—60

(ТУ 1596—52)

 

. . ,

 

Капрон

(артикул

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56059)

 

 

118

95

116

 

89,5

180

40—59

Фильтросванбой

88

200

84

 

209

855

30—40

(ГОСТ

13029—67)

 

Четырехслойные чехлы с шелком имеют обозначения: ТФЧ-16с, ТФЧ-150-200с и ТФЧ-35-39с, а с капроном — ТФЧ-16ск, ТФЧ-150- -200ск и ТФЧ-35-39ск.

В табл. 69 показана эффективность очистки топлива ТС-1 фильтрами ТФ-2М с чехлами ТФЧ-16с и ТФЧ-16ск, установленны­ ми в топливозаправщиках ТЗ-16, при заправке самолетов в аэро­ портах Шереметьево и Домодедово.

Из табл. 69 следует, что чехлы ТФЧ-1 бек и ТФЧ-16с снижают загрязненность топлива ТС-1 до 0,0002% и менее, при этом макси­ мальный размер частиц достигает 20—25 мкм. Многочисленными испытаниями чехлов с капроновым слоем установлено, что их тон­ кость фильтрации практически составляет 15—20 мкм, а содержа­ ние загрязнений после второй ступени фильтрации не превышает 0,0002% повесу.

Применение четвертого слоя из капрона резко снизило вымываемость волокон из чехлов. Так, на фильтре 28ТФ11-1 с элементами из плющенной никелевой сетки № 004 (ГОСТ 6613—53), установ­ ленном вместо крана на топливозаправщике после чехлов ТФЧ-150-200ск в одном случае после прокачки 1012 м3 топлива ТС-1 с пропускной способностью 500 л)мин было обнаружено 0,20461 г загрязнений, т. е. 0,000000037% к весу прокачанного топ­ лива, а во втором случае после прокачки 527 м3 топлива было об­ наружено 0,16860 загрязнений, т. е. 0,000000041% к весу. При этом

127


 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 69

Эффективность очистки топлива ТС-1 в

топливозаправщике ТЗ-16 фильтрами

 

 

 

ТФ-2М с различными чехлами

(топливо ТС-1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Количество

частиц,

шт/мл,

в

интервалах

 

 

Место

отбора

Содержа ­

 

 

размеров, мкм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ние загряз­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пробы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нений, %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1—5

5—10

10-15

15-20

20-25

25—30

 

 

 

 

 

 

,

 

Из

цистерны 1 .

0,00017

3376

568

11

55

77

87

ТФЧ-1 бек

После

фильтра'

0,00008

3103

393

55

Отсут­

11

Отсут­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствие

 

 

ствие

ТФЧ-16с

После

фильтра1

0,00013

2786

481

131

55

55

То же

Из

цистерны 1 .

0,000043

579

98

11

33

22

11

ТФЧ-16ск

После

фильтра1

0,000021

601

98

22

33

Отсут­ Отсут­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствие

ствие

ТФЧ-16с

После

фильтра1

0,00002

808

284

22

33

22

То же

 

 

Из

цистерны2 .

0,00024

1922

852

87

120

44

22

ТФЧ-1 бек

После

фильтра5

0,000084

437

153

22

Отсут­ Отсут­ Отсут­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствие

ствие

ствие

ТФЧ-16с

После

фильтра2

0,00020

295

98

22

11

22

То же

Из

цистерны 2 .

0,00016

1355

328

22

33

Отсут­

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствие

 

ТФЧ-1 бек

После

фильтра2

0,000041

2495

470

44

Отсут

 

22

Отсут­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствие

 

 

ствие

ТФЧ-16с

После

фильтра2

0,000076

3081

535

Отсут­

22

 

11

То же

 

 

 

 

 

 

 

 

ствие

 

 

 

 

1

Аэропорт

Шереметьево.

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Аэропорт

Домодедово.

 

 

 

 

 

 

 

 

под

микроскопом

было установлено, что ворс составляет

Ѵю часть

задержанных фильтром 28ТФ11-1 загрязнений.

 

 

 

 

При

использовании в

качестве контрольного

фильтра

ТФБ-10

вместо раздаточного крана была установлена примерно аналогич­ ная картина вымываемости волокон. После прокачки через чехол

ТФЧ-150-200ск 1510 ж3

топлива ТС-1 на фильтре ТФБ-10

было об­

наружено 0,350 г загрязнений, т. е. 0,000000029%, а после

прокачки

через чехол ТФЧ-16ск

1531 м3 топлива ТС-1 —0,4263

г, т. е.

0,000000034%

по весу. Пропускная

способность фильтров ТФ-2М с

чехлами ТФЧ-16ск и ТФЧ-150-200ск зависит от вязкости

фильтруе­

мого топлива

и степени забивки

чехла загрязнениями.

 

 

На рис.

35

и

36

показаны

гидравлические характеристики

фильтров ТФ-2М, из которых

следует, что пропускная способность

фильтра с

чистым

чехлом

ТФЧ-1 бек при перепаде

давления

0,5

кГ/см2

в зависимости

от вида

топлива составляет от 1400 до

600

л/мин,

 

а

с

чистым

чехлом

ТФЧ-150-200ск — от

1000 до

500

л/мин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

128


Рис.

35.

Гидравличес­

 

 

 

кие

характеристики

 

 

 

фильтра

ТФ-2М

с

 

 

 

•чехлом при работе на

 

 

 

бензине

Б-95/130

(а),

 

 

 

Б-91/115

(б) и

Б-70

 

 

 

(в):

 

 

 

 

 

 

1 — ТФЧ-Ібск;

О 0,4

0,д

1,2 0

0,4 О,

•2

ТФЧ-150-200СК

При загрязнении чехлов пропускная способность фильтра рез­ ко уменьшается.

Опыт эксплуатации фильтров ТФ-2М показывает, что их ре­ сурс работы зависит от загрязненности топлива и в условиях трех­ ступенчатой системы фильтрации на аэродромных складах ГСМ для чехлов ТФЧ-16ск и ТФЧ-150-200СК на первой ступени дости­

гает 1000 ж3 , а

на третьей (в топливозаправщике) — 1500 м 3 и

более.

 

Относительно

большой ресурс' работы корзинчатых фильтров,

имеющих небольшую поверхность фильтрации, объясняется боль­ шей чистотой топлива, которое в них фильтруется, и равномер­ ностью работы фильтрационных чехлов. ' '

Равномерность работы фильтрационных чехлов корзинчатых фильтров подтверждена специальными исследованиями гидравли­ ческих характеристик элементов чехлов ТФЧ-150-200с и ТФЧ-35-39с.

 

 

б)

 

 

5)

 

 

г)

 

 

 

 

!

2

 

1

 

г

1/

 

 

»

 

À

s

 

 

 

 

 

1

1

Ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ /

 

 

 

i

А

 

1

 

 

 

 

 

/

 

ч У1

 

 

II1///

 

 

 

V//•

 

0

0,4

0,8 1,2 0 0,4. 0,6

1,2

0

/0,4

0,8

/,2 1,8 0

0,4 0,8 ар,кГ/см2

Рис. 36. Гидравлические характеристики фильтра

ТФ-2М с

чехлом:

1 — Т С - 1 ; б — Т - І ; в — Т-5; г — Т-6;

 

 

 

 

 

 

 

/ — ТФЧ - Ібск;

2 —ТФЧ-150-200ск

 

 

 

 

 

 

 

129


Результаты исследований показали, что фильтрационные чехлы корзинчатых фильтров как по окружности, так и по высоте работа­ ют равномерно, расположение входного патрубка не оказывает за­ метного влияния на загрязненность чехла. По высоте чехла наи­ большую забивку имел нижний пояс, а наименьшую — верхний. Разница в забивке поясов составляет около 20%.

Широкое применение для грубой очистки авиационных топлив на складах ГСМ аэропортов нашли и фильтры типа ФГН с чехла­ ми из нетканого материала [2; 7—9; 66; 102].

 

Технические

характеристики

фильтров ФГН

 

 

 

 

ФГН-120

ФГН-60

ФГН-30

 

 

 

 

120

60

30

Фильтрационная поверхность,

м2 . . . .

• 4,0

2,4

1,7

 

 

 

 

 

нетканый материал

 

 

 

 

 

2

2

2

 

 

 

 

15-20

15—20

15—20

Рабочее

давление

(максимальное), кГ/см2 .

15

8

8

Перепад

давления,

кГ/слі2-.

 

0,5

0,5

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

1,5

1,5

 

 

 

 

1500

750

500

 

 

 

 

450

450

346

 

 

 

 

1003

742

679

Диаметр

присоединительных патрубков, мм

150

100

75

Вес. кГ

 

 

 

81

75

40

Наиболее удобными для применения нетканых материалов яв­ ляются четыре варианта дисковой конструкции фильтрационных пакетов (рис. 37), которые позволяют получить наибольшие коэф­ фициенты использования объема фильтра (отношение фильтраци­ онной поверхности к объему фильтра), табл. 70.

Фильтрационная поверхность каждого из вариантов пакета име­ ет примерно 10-процентную экранировку опорной (дренажной) по­ верхности.

 

 

 

 

Т а б л и ц а 70

Фильтрационная

поверхность,

м2, фильтров ФГН

 

 

 

 

Вариант

 

Фильтр

I

2

3

4

 

ФГН-120 . . .

4

4

4

2

ФГН-60 . . .

2,4

2,4

2,4

1,2

ФГН-30 . . .

1,7

1,7

1,7

0,85

130