Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Please note that the detailed itinerary below cannot be guaranteed as it is only a rough guide and can be changed (usually slightly) due to factors su...полностью>>
'Документ'
наименование организации (учреждения) Телефон (для связи) Адрес электронной почты Оплата стоимости участия в семинаре производится в кассу института в...полностью>>
'Документ'
В соответствии с Государственным заданием ОГБУ «РЦРО» на 2014 год, планом-графиком реализации регионального проекта «Развитие медиаобразования в образ...полностью>>
'Решение'
Комиссия Управления Федеральной антимонопольной службы по Республике Карелия (сокращенное наименование – Карельское УФАС России) по рассмотрению дела ...полностью>>

Главная > Анализ

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Министерство Высшего и среднего специального образования

Республики Узбекистан

Ташкентский Государственный Технический Университет

им. Абу Райхана Беруний

Авиационный факультет

На правах рукописи

Тема: «Повышения эффективности очистки ГСМ от механических

примесей и воды»

Специальность: 5А520901 - «Техническая эксплуатация летательных

аппаратов и их систем»

Нигматов Хусан Хикматулла угли

ДИССЕРТАЦИЯ

На соискание степени магистра

Руководитель:

Ташкент -

Оглавление

стр.

Введение.............................................................................................3

Глава I.

  1. Анализ литературных источников и патентных исследований в

области очистки ГСМ от механических примесей

и воды...................................................................................................5

Глава II.

2.1. Теоретические исследования установки по очистки ГСМ

от воды...........................................................................................22

2.1.1. Методика предварительного расчета центрифуги..................................28

2.2. Разработка модернизированной центрифуги для очистки ГСМ..........39

2.2.1. Конструкция и принцип действия привода центрифуги...............................41

2.2.2. Разработка и исследования нового фильтра для очистки ГСМ от воды ….45

2.2.3. Обоснование использование цепной передачи в конструкции нового фильтра..................................................................................................................47

2.3. Расчет фильтра с комбинированными наполнителями....................56

Выводы …............................................................................................60

Список использованной литературы.........................................................61

Введение

В связи с пополнением самолето – моторного парка (СМП) АТК НАК «Узбекистан хаво йуллари» самолетами западного производства, в последние годы приобретены средства спецтранспорта (ССТ) западного производства с дизельными двигателями. Запуск и эффективная работа которых зависит от качества топлива, используемая на ССТ западного производства не отвечает требованиям эксплуатации, в частности, по загрязненности топлива механическими примесями и наличие воды [8,10].

Известно, что если в топливе имеется вода, то она находится в нижних отстойных зонах с небольшим содержанием топлива. Эту воду обычно называют отстойной, или свободной, она накапливается на дне емкости из-за большой плостности, чем плотность нефтепродукта. Измерениями установлено, что после длительного отстаивания на дне резервуаров складов ГСМ может накопиться слой воды толщиной в несколько сантиметров. Верхний слой, наоборот, состоит в основном из топлива и содержит в очень малом количестве растворенную воду. В нижнем и верхнем слоях находится мельчайшие капли соответственно топлива и воды, образуя эмульсии.

Несмотря на обширный экспериментальный материал, накопленный при изучении взаимной растворимости жидкостей, общей количественной теории растворимости до сих пор создать не удалось. В отношении взаимной растворимости жидкостей применимо известное правило: подобное растворяет подобное.

Если механические примеси в ГСМ могут привести к отказу агрегатов топливной (масляной) системы, то наличие воды существенно ухудшает свойства этих ГСМ. Отрицательное влияние воды на свойства ГСМ [5] зависит от ее количества в топливе, состояния, в котором она находится, а также химического состава топлива.

Кроме того, наличие в топливе воды ухудшает низкотемпературные свойства (снижает прокачиваемость, понижает температуру начала кристаллизации, приводит к замерзанию фильтров), понижает термоокислительную стабильность топлива, повышает их коррозионную активность (учитывая наличие в ГСМ органических и неорганических соединений), способствует росту загрязненности топлива механическими частицами, продуктами окисления и микроорганизмами, а также ухудшает противоизносные свойства.

Учитывая значительное отрицательные влияние воды на свойства ГСМ, для удаления воды применяются разнообразные методы и устройства [6]: вымораживание топлива; отстаивание в специальных отстойниках или отделение воды с применением центрифуг; обезвоживание топлива электрическим полем; обезвоживание путем массообмена- перехода влаги из топлива в охлажденный воздух (азот) и достижения ее динамического равновесия; фильтрационные методы с применением специальных пористых перегородок, основание на явлении адсорбции ряда веществ и поглощении растворенной воды и др.

Основными недостатками этих методов и устройств являются высокая металло-энергоемкость при невысокой эффективности по производи­тельности.

В связи с вышеизложенным очистка топлива от механических частиц и удаления воды является актуальной задачей при проектировании новых и модернизация существующих устройств.

Научная новизна и фактическая ценность данной диссертационной работы заключается в совершенствование центрифуги, а также будет разработан и исследован новая высокоэффективная фильтровальная установка путем расчета и проектирования основных характеристик.

Глава I. 1. Анализ литературных источников и патентных

исследований в области очистки ГСМ от механических

примесей и воды.

Нефте продукты восстанавливают с использованием штатного неземного оборудования средств службы ГСМ, причем одни способы применяют для исправления качества продукта до норм ГОСТ, ТУ, другие для восстановления продукта с незначительным отклонением качества по отдельному показателю с целью допуска его с определенными условиями ограничения применение.

В настоящее время на предприятиях ГА применяются следующие способы восстановления качества ГСМ [9].

Отстаивание применяют для восстановления кондиционности по содержанию механических примесей и воды. Производительность отстаивания зависит от температуры и разности в плотностях загрязнений и нефтепродукта. Частицы механических примесей диаметром 2 мкм в топливе ТС-1 при 20°С за 90 часов оседают на 1 метр. Количество загрязнений через 20 часов отстоя при 12°С в вертикальных цилиндрических резервуарах уменьшается в 2 раза. Частицы размерами более 30 мкм в вертикальных цилиндрических резервуарах оседают полностью через 3-5 ч. Масла отстаивают 2 сутки в подогретом до 70-80°С состоянии. Эффективность отстаивания значительно улучшается, если температура продукта остается постоянной. В большей степени этому соответствует отстаивание в подземных резервуарах. Осушки ГСМ методом отстаивания менее эффективна, чем очистка от механических примесей из-за возникновения устойчивой мелкодисперсной эмульсии. В топливе ТС-1 при 15°С капли воды размерами 30 мкм оседают за 1ч, 25 мкм - за Зч, 20 мкм - за 10ч, 10 мкм - за 25ч. Эффективность осушки топлив методом отстаивания может быть повышена использованием конических отстойников и тарельчатых топливозаборников, при использовании которых топлива перекачивают из резервуара в резервуар до достижения необходимой степени обезвоживания. При большом содержании воды масла осушают методом нагрева выше температуры кипения воды. Ее удаляют из масел длительным отстаиванием и выпариванием при температуре 105…110°С в течение 36 ч. Перед выпариванием воды масло выдерживают при температуре 70…80°С в течение 6…7 ч. Синтетические масла осушают барбатированием нагретого до 115…120°С воздуха через объем (100л) в течение 2…3 ч.

Фильтрацию как метод восстановления качества ГСМ используют в основном для очистки топлив и масел от механических примесей. При использовании фильтров-сепараторов удаляется свободная вода, однако при наличии устойчивой эмульсии использование фильтров-сепараторов мало эффективно. Для восстановления качества ГСМ по механическим примесям и воде методом фильтрации их перекачивают по замкнутому контуру.

Адсорбционная очистка. Для восстановления кондиционности топлив и бензинов по содержанию смол применяют адсорбенты (цеолиты). Для адсорбционной очистки используют технологическую схему со стационарным слоем адсорбента. При этом процессе восстановления качества топлив включает при 130…180°С в течение 3…5 ч, пропускание продукта через слой силикагеля и регенерацию силикагеля в режиме его активации в том же адсорбере. Количества продукта, качество которого может быть восстановлено на одной загрузке силикагеля, подбирают опытным путем. Восстановленный на силикагеле продукт подвергается очистке фильтрами тонкой очистки.

Фильтры и фильтры-сепараторы. При выборе очистителя, помимо таких характеристик, как размер удерживаемых частиц, прочность, пропускная способность, гидравлическое сопротивление, следует учитывать также срок службы фильтра, удобство обслуживания [10]. Фильтрационный материал не должен влиять на топливо так же, как и топливо не должно влиять на фильтр. Некоторые типы фильтрационных материалов медленно растворяются или распадаются в определенных жидкостях, другие виды имеют свойство задерживать присутствующие в топливе антикоррозионные вещества, вязкостные присадки или другие полезные примеси. Все эти факторы взаимосвязаны и не могут рассматриваться изолированно друг от друга.

Сетчатые фильтроэлементы. Сетки различных типов являются наиболее распространенным фильтрующим материалом. Для изготовления сетки применяется проволока круглого сечения, реже — прямоугольного. Проволока изготовляется из латуни, фосфористой бронзы, никеля, нержавею­щей стали. Тонкость очистки жидкости определяется размерами стороны ячейки в свету.

Ниже приведены номинальные размеры стороны ячейки в свету для сеток с квадратными отверстиями по ГОСТ 6613—73.

№ сетки. 0,25 0,2 0,18 0,15 0,1 0,035 0,071 0,03 0,05 004

Число ячеек

на 1см 694 918 1040 1170 3460 4430 6400 10000 13900 20450

Пластинчатые фильтроэлементы. Пластинчатый фильтроэлемент образуется путем набора большого количества тонких пластин, между которыми устанавливаются проставки, толщина которых определяет размер фильтрующей щели. Пластинчатые фильтры, выпускаемые отечественной промышленностью, имеют зазоры 0,08, 0,12 и 0,2 мм, поэтому применяются они в основном для грубой очистки жидкостей. Пластинчатые фильтры снабжены обычно устройством для частичной очистки фильтроэлемента без разборки фильтра

Металлокерамические фильтроэлементы. Путем спекания различных металлических порошков можно получить пористую массу, которая с успехом может быть применена как фильтрационный материал. Номинальная тонкость очистки жидкости металлокерамическими фильтрами составляет 2…65 мкм, абсолютная — 13…100 мкм и зависит от размера гранул порошка.

Бумажные фильтрующие элементы. Фильтрующие бумаги изготовляются из древесной целлюлозы или хлопковых волокон и для повышения, механической прочности и эластичности пропитываются бакелитовой или эпоксидной смолой. Номинальная тонкость фильтрации изменяется от 2 до 40 мкм. Фильтроэлементы могут работать при температурах окружающей среды от -56 до +135°С. При более высоких температурах фильтрующие элементы расклеиваются.

Фильтрующие материалы из тканей. В качестве тканевых фильтрующих материалов применяют: батист, шелк, фильтродиагональ, капроновые и нейлоновые ткани, стеклоткань. Номинальная тонкость очистки, обеспечиваемая тканевыми фильтроэлементами, обычно составляет 15…30 мкм. На фильтрационные свойства ткани влияет толщина нити, тип переплетения нитей, их толщина, плотность. Повышение числа слоев ткани улучшает очистку топлива. При использовании трех слоев можно получить тонкость фильтрации в 10 мкм [1,2].

Фильтроэлементы из нетканых материалов. Нетканый фильтрационный материал представляет собой волокнистые слои с хаотическим расположением волокон. Волокна между собой склеивают. В качестве волокнистой массы используется обычно капрон (основа) и хлопок (наполнитель) либо только хлопок. Волокнистая масса пропитывается бутил-каучуковым латексом или поливинилацетатной эмульсией ПВАЗ. Нетканые материалы обеспечивают тонкость фильтрации 20…30 мкм; применяя несколько слоев, можно повысить тонкость фильтрации до 5…10 мкм..

Недостатком этих фильтрующих элементов является выделение накопленных загрязнений и самого фильтрующего материала в жидкость.

Пористые фторопласты. Для получения этих фильтроэлементов смешивают порошок политетрафторэтилена с поваренной солью (NаС1) определенного помола и спрессовывают в специальной форме. Затем образец подвергают термообработке и охлаждению. При кипячении хлористый натрий вымывается, а в пластинах образуются поры. Фильтроэлементы из пористых фторопластов обеспечивают задержание частиц до 10…14 мкм.

Все фильтры наземной очистки топлива условно разделяют на фильтры грубой (предварительной), тонкой очистки и фильтры-сепараторы. Фильтры грубой очистки удерживают загрязнения размером более 15 мкм, фильтры тонкой очистки — менее 15 мкм, а фильтры-сепараторы — еще и эмульсионную воду.

Конструкцию фильтра обычно образуют корпус со штуцерами подвода, и отвода жидкости, фильтрующий элемент и иногда устройство для контроля уровня загрязненности последнего.


1 — шнур; 2-воздушный кран; 3—крышка; 4 — гайка крепления чехла; 5 —кольцо; 6-болт крепления крышки; 7-корзинка; 8 - входной патрубок; 9-корпус; 10-патрубок для отсоса топлива; 11— центральная труба; 12 — выходной патрубок, 13-кран слива отстоя;14—чехол.

На рис.1.1. [10] показана схема фильтра ТФ-2М. Внутри цилин­дрического корпуса 9 на центральной трубе 11 установлена корзина 7, обтянутая фильтрационным чехлом 14. Чехлы на .корзине закрепляются шнуром. Фильтрационные чехлы в зависимости от применяемого материала имеют следующие обозначения:

Двухслойные из хлопчатобумажной ткани плащпалатка ........... ТФЧ-150-200К

Трехслойные (шелк-фетр-шелк) ..... ТФЧ-16К

Четырехслойные из трех слоев хлопчатобумажной ткани фильтросванбой и одного слоя натурального шелка ........ ТФЧ-150-200С

ТФЧ-16С

Четырехслойные из трех слоев хлопчатобумажной ткани фильтросванбой и одного слоя капрона ТФЧ-150-200СК

ТФЧ-16СК

ТФЧ-35-39СК

В последние годы в фильтрах типа ТФ-2М и ТФ-10 стали применяеться топливные фильтропакеты 8Д2.966.063, выполненные из бумаги АФБ-1К (наружный слой) и АФБ-5 (внутренний слой). Для того чтобы фильтровальная бумага не разбухала, ее пропитывают 20%-ным раствором бакелитовой смолы в спирте и затем полимеризуют. Фильтропакет 8Д2.966.063 обеспечивает тонкость фильтрации до 5 мкм и прокачку 1000 л/мин при перепаде давления 0,03 МПа. Он может выдержать перепад Давления до 0,15 МПа, при большем перепаде давления фильтрующие элементы пакета подлежат замене. Фильтропакет набирается из 12 фильтроэлементов 8Д2.966.055.

Фильтры-сепараторы серийно изготавливаются двух типов— одноступенчатые и трехступенчатые. На рис 1.2 приведена схема трехступенчатого фильтра-водоотделителя СТ-2000 (8Д2.965.001). В корпусе размещены три секции с фильтроэлементами, через которые последовательно проходит фильтруемое топливо. В первой секции расположен фильтрующий пакет 1, главное назначение которого — очищать жидкость от частиц загрязнений. Однако здесь также происходит частичное укрупнение капель. Материалом изготовления фильтроэлементов служат два слоя бумаги АФБ-1К. (ТУ 374—59) и АФБ-5 (ТУ 7—66), пропитанные 20%-ным раствором бакелита в спирте с последующей полимеризацией. Фильтроэлементы 2 второй секции выполнены многослойными — один слой стеклоткани, два слоя материала ФПА-15-2 и слой бумаги АФБ-5, которые имеют явно выраженные гидрофобные свойства. Основным назначением фильтроэлементов 2 является укрупнение капель эмульсионной воды. Это происходит в толще фильтропакетов. Естественно, фильтропакет задерживает и частицы загрязнений, крупные капли размером 100 мкм и бо­лее оседают в водоотстойник. Однако более мелкие капли уносятся потоком и подходят к третьей водоотбойной ступени фильтра-сепаратора 3, выполненного в виде гофрированных цилиндров из слоя капрона и бумаги АФБ-5. Поверхность бумаги пропитана специальной гидрофобизирующей жидкостью ГКЖ-94 с последующей полимеризацией.



Похожие документы:

  1. Единый тарифно-квалификационный справочник работ и профессий рабочих (3)

    Документ
    ... и правила ее эксплуатации; методику расчета геометрических размеров пьезоэлементов различных ... методом электрорафинирования с предварительной гидрохимической обработкой. Ведение ... холодильников, сушильных шкафов, центрифуг и специальных поливных устройств; ...
  2. Единый тарифно-квалификационный справочник работ и профессий рабочих Выпуск 51 Разделы

    Справочник
    ... -прессах, вакуум-фильтрах, отстойных центрифугах (декантерах) и шнековых прессах; предварительная сушка кормов в сушилках ... ; устройство и правила эксплуатации разливочных форм; методику расчета количества массы (полуфабриката). Перечень наименований ...
  3. Серія: Наукові публікації сторі нки друку 1902-1969 Бібліографічний покажчик наукових праць співробітників Науково-технічна бібліотека Одеса-2013

    Документ
    ... С. 382-383. Ж853. Острозецер, Б.Г. Предварительные итоги реконструкции 2-й госмельницы в Одессе / Б.Г.Острозецер ... Артамонов, С.Д. Новая методика расчета регенераторов для угле- ... конструктивных параметров обезвоживающей центрифуги для моечной машины ...
  4. Н. П. Цурикова, А. С. Пушнов, канд техн наук, М. Г. Лагуткин, д-р техн наук, (мгуиэ, г. Москва, Россия); В. И. Шишов (внииг им. Б. Е. Веденеева, г. Санкт-Петербург, Россия)

    Документ
    ... , химической очистки, предварительной ректификации, точной ректификации ... процесса фракционирования частиц в центрифуге непрерывного действия. В.И. Кочетов ... Киевский политехнический институт») Методика расчета ультразвукового кавитационного устройства ...
  5. Господи Какая же она здоровенная, хрипло прошептал Хардинг. Я и не представлял себе, что на свете есть нечто подобное

    Документ
    ... экипажа прошел специальное обучение на центрифуге и умел дышать при сверхнагрузках. ... а на окончательной орбите, по предварительному расчету, понадобится не больше 50%. Так ... разделить с ними ответственность. Советская методика. Все-таки политики из ...

Другие похожие документы..