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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 83

Скачиваний: 1

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

à)

J

â)

ê)

Рис. 41. Схема работы фильтра ФСС-60 и очистки фильтрационных элементов от загрязнения:

а — фильтрация; б — очистка правой секции; в — очистка левой секции:

1 к 2 — вентили Ду-70; 3 — задвижка Ду-100; 4 и 5 — вентили Ду-25

полукольца. Уплотнение обеспечивает надежную герметизацию до давления 30 кГ/см2.

Средняя секция соединяет крайние с выходным патрубком, на конце которого установлена задвижка Ду-100.

Фильтруемое топливо подается через тройник и вентили Ду-70 в крайние секции, а отфильтрованное топливо выходит через сред­ нюю секцию, выходной патрубок и задвижку Ду-100.

При фильтрации крайние секции работают параллельно (см. рис. 41). При противоточной промывке фильтрационных элементов закрывается задвижка Ду-100, на промываемой секции закрывает­ ся вентиль Ду-70 и открывается вентиль Ду-25. При этом фильтру­ емое топливо очищается от загрязнений в одной секции и направ­ ляется в другую в противоположном направлении. Отложения с фильтрационных элементов смываются и вместе с топливом слива­ ются через вентиль Ду-25 в емкость для отстоя.

Контроль за работой фильтров и эффективностью очистки фильтрационных элементов осуществляется при помощи двух ма­ нометров, разность показаний которых определяет перепад давле­ ния на фильтре.

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 75

Гидравлическая

характеристика

фильтра ФСС-60 (топливо ТС-1)

 

Одна секция

 

Две

секции

Пропускная

способ­

Перепад давления,

Пропускная

способ­

Перепад давления,

ность,

м*/ч

кГ/см'

ность,

м3

кГ/слі»

12

 

0,1

6

 

0,01

15,6

0,2

12

 

0,02

19,2

0,24

18

 

0,04

23,8

0,32

21,6

 

0,06

27,6

0,48

26,4

 

0,1

34,0

0,9

34,8

 

0,14

39,6

1,02

41,4

 

0,24

46,8

1,82

58,8

 

0,4

 

 

 

62,4

 

0,42

136


В табл. 75 представлена гидравлическая

характеристика

фильт­

ра при работе

одной и двух секций параллельно на топливе ТС-1.

Из таблицы

следует, что при перепаде

давления до 0,5

кГ/см2

фильтр ФСС-60 при одной работающей секции имеет пропускную способность около 30 м3/ч, а при двух — около 60 м3/ч.

Эффективность очистки топлива ТС-1 показана в табл. 76. Из данных табл. 76 следует, что на тонкость очистки топлива от за­ грязнений перепад давления на фильтре не оказывает влияния (в фильтрате отсутствуют частицы размером более 15—20 мкм), т. е. размеры пор фильтрационной перегородки при изменениях перепа­ да давления практически не меняются. Весовое содержание загряз­ нений снижается с 0,00307—0,00502 до 0,00044—0,00053% за счет оседания загрязнений на внешней поверхности фильтрационных элементов и частичного их задерживания в порах.

Полнота и тонкость фильтрации фильтра ФСС-60 зависят от размера пор фильтрационного элемента ФЭП-75. На фильтре ФСС-60 устанавливаются элементы из пористого фторопласта ком­ позиции «в», имеющей размеры фракций наполнителя 0,16—0,50 мм и тонкость фракции 15—20 мкм. Применение элементов ФЭП-75 из

пористого фторопласта более мелких композиций «б»,

«а», «о»

может значительно повысить тонкость

очистки топлива ТС-1.

Фторопласт практически не обладает

адсорбирующей

способ­

ностью, поэтому загрязнения на фильтрационном элементе

ФЭП-75

задерживаются чисто механически и могут быть легко удалены ме­ тодом противоточной промывки.

Т а б л и ц а 76 Эффективность очистки топлива ТС-1 при помощи фильтра ФСС-60

Местесто отбора пробы

 

ание

іений,

Перепа давлені кГ/см*

Содерж

за грязь %

Количество частиц, шт/мл, в интервалах размеров,

мкм

1- 3

3 - 5

5 - 10 10-15 15-20

20—30

 

 

Д о п р о м ы в к и ф и л ь т р а ц и о н н ы х

э л е м е н т о в

До

фильтра .

0,5

0,00307

6960

2450

1080

403

183

91

После

фильтра

0,5

0,00053

3290

895

271

66

14

Отсутствует

До

фильтра .

1,0

0,00350

11700

3900

1370

478

293

202

После

фильтра

1,0

0,00048

2490

696

576

172

44

Отсутствует

До

фильтра .

1,5

0,00502

15000

3000

1460

660

403

183

После

фильтра

1,5

0,00044

2340

812

139

22

7

Отсутствует

 

 

П о с л е п р о м ы в к и ф и л ь т р а ц и о н н ы х э л е м е н т о в

Д о

фильтра .

1,0

0,00604

14300

5650

1480

576

348

202

После

фильтра

1,0

0,00062

6500

1630

200

66

37

Отсутствует

137


Т а б л и ц а 77

Эффективность промывки фильтрационных элементов фильтра ФСС-60 при работе на топливе ТС-1

 

 

Р е ж им промывки

 

Перепал

давления

Количество топли­

Время промывки,

на промываемой

ва,

необходимое

сек

секции,

кГ/см*

лля

промывки, л

 

Пропускная способность

секции при

давлении 1,5 кГ/смг,

л(мин

до промывки

после

промывки

 

 

J1 е в а я с е к ц іI Я

 

0,04

100

145

48

460

0,06

100

ПО

40

430

0,06

100

90

49

430

 

 

п р а в а я

с е к ц и я

 

0,06

50

50

40

300

0,06

100

120

50

315

0,06

150

145

40

315

0,06

200

190

25

270

0,06

200

190

45

270

Из табл. 77 следует, что при противоточной промывке с перепа­ дом давления 0,06 кГ/см2 и расходом топлива ТС-1 на промывку одной секции 100 л ее пропускная способность восстанавливается на 63—92% от номинальной. Увеличение расхода топлива на про­ мывку эффективности промывки не повышает.

Из табл. 76 следует, что эффективность очистки топлива ТС-1 фильтром ФСС-60 с элементами, подвергнутыми промывке, практи­ чески остается такой же, как и у фильтра с новыми элементами, не подвергавшимися промывке ранее. Испытания фильтра ФСС-60 на топливе ТС-1 показали, что он удобен и надежен в эксплуатации и

на промывку одной секции необходимо 3—5

мин.

 

 

 

Техническая

характеристика фильтра ФСС-60

 

Тип фильтра

 

 

 

складской,

полунепре­

 

поверхность, м2

 

рывного

действия

Пропускная

м2

60

 

Фильтрационная

поверхность,

0,7

 

Фильтрационный

материал

 

пористый фторопласт

»

 

элемент

 

ФЭП-75

 

Тонкость фильтрации,

мкм

 

15—20

 

Рабочее давление (максимальное), кГІсм2

10

 

Перепад давления, кГ/см2:

 

 

 

в начале работы, не более

0,5

 

максимально

допустимый .

3,0

 

Количество противоточных промывок до замены эле­

 

ментов, не

менее .

мм:

 

5

 

Габаритные

размеры,

 

 

 

высота

 

 

 

 

596

 

длина .

. .

:

 

950

 

диаметр

корпуса

 

 

328

 

Вес, кГ

 

 

 

 

140

 

138


А Э Р О Д Р О М Н Ы Е Ф И Л Ь Т Р Ы - С Е П А Р А Т О Р Ы

За рубежом в последние годы исключительно большое приме­ нение на складах ГСМ аэропортов получили фильтры-сепараторы. Их преимущество в том, что они практически полностью удаляют из авиационных топлив нерастворенную (свободную) воду и части­ цы загрязнений размером более 5 мкм.

Известны одноступенчатые, двухступенчатые и трехступенчатые фильтры-сепараторы.

Водноступенчатом фильтре-сепараторе одним фильтрацион­ ным элементом удаляются загрязнения, задерживаются, укрупня­ ются и отводятся в отстойник микрокапли воды.

Вдвухступенчатых фильтрах-сепараторах в первой коагулиру­

ющей ступени микрокапли воды укрупняются (коагулируются), а во второй — водоотталкивающей ступени — мелкие микрокапли, не ушедшие в отстойник, осаждаются и, укрупняясь, стекают в от­ стойник. Обе ступени задерживают частицы загрязнений.

Втрехступенчатом фильтре-сепараторе устанавливается допол­ нительно ступень для удаления загрязнений, которые быстро вы­ водят из строя коагулирующий и водоотталкивающий элементы. Обычно эта ступень является первой или третьей.

Ваэропортах Советского Союза для очистки реактивных топ­ лив от эмульгированной воды широко применяется фильтр-сепа­ ратор CT 500-2 [83, 107—111].

Фильтр-сепаратор CT 500-2 представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд с разъемом в верхней части. Крышка к кор­ пусу крепится при помощи 12 откидных болтов с гайками. Фильтрсепаратор имеет два патрубка: на крышке для ввода и на обечайке для вывода очищенного топлива. Внутри корпуса установлены три концентрично расположенные корзины, на которые надеты фильт­ рационный и водоотделяющий чехлы. Водоотделяющий чехол за­ канчивается шлейфами, которые опущены в нижнюю часть корпуса фильтра-сепаратора — отстойник.

Водоотделяющий чехол состоит из смеси гидрофильных и гид­ рофобных волокон (хлопок 70% и капрон 30% —волокно Воюцкого), которые по толщине разделены на две части, между которыми

проложена ткань перкаль П, а с наружных сторон — дополнитель­ но ткань ACT-100 (ГОСТ 2328—43).

Со стороны входа топлива водоотделяющий чехол закрыт фильтрационным чехлом из ткани фильтросванбой (ГОСТ 13029—67).

Таким образом, прокачиваемое через фильтр-сепаратор CT 500-2 топливо последовательно проходит через следующие материалы: фильтросванбой, АСТ-100, перкаль П, смесь 70% хлоп­ ка и 30% каплона, два слоя перкали П, смесь 70% хлопка и 30% капрона, перкаль П и АСТ-100.

Принцип работы фильтра-сепаратора CT 500-2 заключается в том, что при прохождении через него топлива загрязнения задер­ живаются фильтрационным чехлом, а микрокапли воды — водоот-

139


деляющим, при этом микрокапли

воды оседают на гидрофильных

и гидрофобных волокнах.

 

Пропускная способность фильтра-сепаратора, толщина и по­

верхность водоотделяющего чехла

подобраны так, что все микро­

капли, находящиеся в топливе, при прохождении через водоотде­ ляющий чехол должны коснуться волокон, при этом гидродинами­ ческие силы потока не превышают сил, удерживающих микрокап­ ли на волокнах, и не срывают их.

Шлейфы водоотделяющего чехла находятся в зоне минималь­ ных скоростей потока топлива и улучшают отвод задержанной во­

ды в отстойник. Из отстойника вода или грубодисперсиая

эмуль­

сия воды в топливе периодически сливается.

 

 

 

 

Фильтр-сепаратор CT 500-2 рассчитан при работе на топливе

ТС-1 на максимальную пропускную способность 500 л/мин

и мак­

симальное рабочее давление 5

кГ/см2.

 

 

 

 

 

В табл. 78 приведены гидравлические

характеристики фильтра-

сепаратора CT 500-2, полученные

при работе

на топливе

ТС-1

(ГОСТ 10227—62) и дизельном топливе

Л (ГОСТ 305—62). При

работе

на высоковязких дизельных

топливах типа Л

фильтр-сепа-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 78

 

Гидравлическая характеристика

фильтра-сепаратора CT 500-2

 

 

 

 

 

 

 

Перепад давления, кГ/см",

при пропускной

 

 

 

 

 

 

 

способности,

л\мия

 

 

 

Топливо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

 

40

 

 

500

ТС-1 (ГОСТ

10227—62)

. . .

 

 

0,1

 

0,16

 

0,23

Л (ГОСТ 305—62)

 

 

 

0,6

 

0,82

 

1,05

ратор CT 500-2 имеет довольно высокий начальный перепад дав­

ления— 1,05 кГ/см2,

что в значительной степени

сокращает

ресурс

работы

до

максимально

допустимого

перепада

давления —

1,5 кГ/см2. Естественно, пропускная

способность при работе на вы­

соковязких

топливах

меньше, чем при работе на топливе ТС-1.

В табл. 79 показано влияние пропускной способности

фильтра-

сепаратора CT 500-2 на эффективность очистки топлива

ТС-1 и Л

от воды и загрязнений. Вода

с топливом ТС-1 создает

менее

стой­

кие эмульсии, чем с топливом

Л, поэтому

и максимальное содер­

жание

воды

в нем

после прохождения

через

фильтр-сепаратор

CT 500-2 при одной и той же пропускной

способности

в 4—6 раз

меньше.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В топливе ТС-1 содержание воды снижается с 0,013—0,016% до

0,005—0,0075%, а в

топливе

Л — с 0,075—0,97

до 0,020—0,045%.

Большое содержание воды в топливе Л при той же пропускной способности определяется перепадами давления, вязкостью топли­ ва, величинами поверхностного натяжения и содержанием раство­ ренной воды.

140