Способ определения гидравлического сопротивления фильтра

 

Изобретение относится к фильтрованию жидкости. Производят проливку образца фильтрового материала, с учетом которой определяют зависимость перепада давления на образце от скорости жидкости. Производят проливку корпуса фильтра, с учетом которой определяют зависимость перепада давления на корпусе от скорости жидкости. Сопротивление фильтра определяют, используя полученные зависимости перепада давлений на фильтровом материале и корпусе фильтра от скорости жидкости. А ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц5 О 01 N 15/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4913498/25 (22) 25.02.91 (46) 23.12.92. Бюл. M- 47 (75) B,È.Èùåíêî (56)Рыбаков К.B. и др .Авиационные фильтры для топлив, масел, гидравлических жидкостей и воздуха.M.:Màøèíîñòðîåíèå, 1982, с, 85.

Башта Т.М. Машиностроительнаягидравлика; М: Машиностроение, 1963, с. 513 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ФИЛЬТРА

Изобретение относится к фильтрованию жидкостей.

Известен способ определения гидравлического сопротивления фильтра, заключающийся в том, что фильтр устанавливают в напорную. магистраль проливочного стенда, пропускают через него жидкость и определяют зависимость потерь давления — перепада давления на фильтре от скорости жидкости — скорости фильтрования.

Недостатками известного способа явля-. ются: — низкая точность, обусловленная тем, что при проливках фильтра на проливочном стенде (особенно фильтра с высокой степенью очистки) возможно закупоривание ячеек фильтрового материала частицами загрязнений, содержащимися в проливочной жидкости стенда, что искажает характеристики сопротивления; — значительные затраты на проведение проливок фильтров, особенно фильтров с большой пропускной способностью; например, для определения

«> Ж«, 1783381 А1

2 (57) Изобретение относится к фильтрованию жидкости. Производят проливку образца фильтрового материала, с учетом которой определяют зависимость перепада давления на образце от скорости жидкости. Производят и роливку корпуса фильтра, с учетом . которой определяют зависимость перепада давления на корпусе от скорости Жидкости.

Сопротивление фильтра определяют, используя полученные зависимости перепада давлений на фильтровом материале и корпусе фильтра от скорости жидкости. 4 ил. гидравлическогосойрбтивления фильтров, у которых корпуса одинаковы, но фильтровые материалы различны, в соответствии с описанным, способом необходимо проводить проливки каждого фильтра, что приводит к большим затратам.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения гидравлического сопротивления фильтра, заключающийся в том, что пропускают жидкость через фильтровый материал — сетку и определяют коэффициент сопротйвления сетки, с использованием которого определяют гидравлическое сопротивление — потери давления на фильтре.

Недостатком способа является низкая точность определения гидравлического сопротивления фильтра, обусловленная тем, что в соответствии с описанным способом учитывается только сопротивление фильтрового материала — сетки и не принимается во внимание сопротивление корпуса фильт3

1783381 ра, т.е. считается. что сопротивление фильтра создается только эа счет сопротивления фильтрового материала.

Целью изобретения является повышение точности определения гидравлического 5 . сопротйвления фильтра и снижение затрат.

Поставленная цель достигается тем, что определение гидравлического сопротивления фильтра производят путем проливки образца фильтрового материала, которым 10 оснащен фильтр, жидкостью и определения зависимости перепада давления на образце от скорости жидкости; проливки корпуса фильтра и определения зависимости перепада давления на корпусе от скорости жид- 15 кости; с использованием полученных . зависимостей гидравлическое сопротивление фильтра определяют из уравнения

ЬРф ЬРфм+ ЬР», где hP@M — гидравлическое сопротивление 20 фильтрового материала:

h Р» - гидравлическое сопротивление корпуса фильтра.

При этом проливки фильтрового материала производят в лабораторных условиях 25 путем пропускания жидкости через образец фильтрового материала, определения зависимости перепада давления от скорости жидкости и определения по результатам проливок характеристик материала, напри- 30 мер коэффициентов вязкостного а и инерционного Р сопротивлений уравнения

Л= — +2, 2

Re 35

Ъ где il — коэффициент гидравлического сопротивления фильтрового материала;

2 ЬРфм, 40

pQ hp

Re- число Рейнольдса при течении жидкости через фильтровый материал;

Re -() - — - -"-; а р

Ь Рф — перепад давления при течении 5 жидкости через фильтровый материал;

Ф/ф — скорость фильтрации — скорость жидкости через фильтровый материал:

1/Чфм - G/p Ефм, G — расход жидкос и через материал: 55

Fyu — площадь фильтрового материала;, h — толщина фильтрового материала; а, P — коэффицйенты вязкостного и инерционного сопротивлений фильтрового материала, определяемые эксперименталь = — +Ь, а

Re» (2) где ф — коэффициент гидравлического сопротивления корпуса фильтра: г ыр., p vs

Re» — число Рейнольдса.

Re,-,И

Ь Р» — перепад давления при течении жидкости через корпус фильтра; р- плотность жидкости;

p — вязкость жидкости, Mf — скорость жидкости, подсчитанная по условному диаметру фильтра б; а,ь — постоянные, определяемые по результатам проливок корпуса фильтра.

После этого, с использованием характеристик фильтрового материала (уравнения, описывающего гидравлическое сопротивление фильтрового материала, включающего коэффициенты ct,P, ) и характеристик корпуса фильтра (уравнения, описывающего гидравлическое сопротивление корпуса фильтра, включающего постоянные а,b), определяют гидравлическое сопротивление фильтра при заданном расходе жидкости через фильтр

h Рф= h P<,+h Р» (3) где Л Рф- перепаддавления на фильтре, причем сопротивление фильтрового материала — перепад давления на фильтровом материале h Рфи определяютизуравнения (1) после подстановки входящих в него величин:

h Рфм Щ4ФЧфм+ фЬp W фм .(4)

t б сопротивление корпуса фильтра определяют из уравнения (2) — после подстандвки входящих в него величин:

Ьр аи„+ ЬЕ 2

2б 2 но по результатам проливок образца фильтрового материала.

Проливки корпуса фильтра проводят на проливочных стендах путем пропускания жидкости через корпус. определения зависимости перепада давления от расходажидкости (скорости течения жидкости) и определения по результатам проливок характеристик корпуса фильтра, например постоянных уравнения:

1783381

На фиг.1 показано устройство для проливки образца фильтрового материала; на фиг.2 — зависимость перепада давления на образце фильтрового. материала от скорости жидкости; на фиг.3— - проливочный стенд для проливки корпуса фильтра; на фиг.4— зависимость перепада давления на корпусе фильтра от скорости жидкости.

Способ осуществляется следующим образом.

В лабораторных условиях (фиг.1) в корпус устройства 2 устанавливают образец фильтрового материала 1, которым оснащен фильтр, и пропускают через него жидкость при различных расходах. При атом измеряют перепад давления на фильтровом материале датчиком 4, расход жидкости— датчиком 3, температуру — датчиком 5. По результатам проливок определяют зависимость (фиг.2) перепада давления на фильтровом материале Л Рфм от скорости жидкости через материал Юф и затем значения коэффициентов вязкостного аи инерционного Р сопротивлений уравнения (1), т.е. получают уравнение, описывающее гидравлическое сопротивление фильтрового материала, включающего коэффициенты вязкостного а и инерционногоДсопротивлений.

Затем в магистраль проливочного стенда (фиг,3), включающего бак с жидкостью 1, насос 2, запорные и управляющие элементы, устанавливают корпус фильтра 3 и пропускают через него жидкость, измеряя при

> этом расход жидкости датчиком 4, перепад давления — датчиком 5, температуру жидкости — датчиком 6.

По результатам проливок определяют зависимость (фиг.4) перепада давления на корпусе фильтра Ь Р» от скорости жидкости

w, подсчитанной по условному диаметру d фильтра, и затем- значения коэффициентов а и Ь уравнения (2), т.е, получают уравнение, описывающее гидравлическое сопротивление корпуса фильтра.

После этого, используя уравнение (1), (2), определяют гидравлическое сопротивление фильтра при заданном расходе жидкости

ЛРф= ЬРф+ЬР,, где ЬРф определяютизуравнения(1), пре5 образованного к виду (4);

Ь Р» определяют из уравнения (2), преобразованного к виду (5).

Использование предлагаемого способа определения гидравлического сопротивле10 ния фильтра обеспечивает повышение точности определения, так как способ учитывает вклад каждой составляющей— корпуса фильтра и фильтрового материала.

Кроме того, снижают затраты за счет того, 15 что при использовании ряда фильтров, имеющих одинаковые корпуса, но оснащенных разными фильтровыми материалами, в лабораторных условиях определяют сопротивление фильтровых материалов, а на

20 проливочном стенде производят определение гидравлического сопротивления только одного корпуса фильтра и исключают работы по проливкам других корпусов фильтров.

Формула изобретения

25 Способ определения гидравлического сопротивления фильтра, включающий проливку фильтрового материала, которым оснащен фильтр, и определение с учетом ее зависимости перепада давления на фильт30 роном материале от скорости жидкости, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повыше-ния точности определения и снижения затрат, производят проливку корпуса фильтра, с учетом которой определяют зави35 симость перепада давления от скорости жидкости, а гидравлическое сопротивление фильтра определяют, используя полученные зависимости перепада давления на фильтровом материале и корпусе фильтра

40- от скорости жидкости, из уравнения

A q= pq+ Р, где Л Рф .—. гидравлическое сопротивление

45 фильтрового материала;

Ь Р» — гидравлическое сопроивление корпуса фильтр.

1783381 фиг/

| фыр

PbP 4

Составитель B. Ищенко

Редактор, Т, бельская Техред МЖоргентал : Корректор Н. Бучок ";

Заказ 4509 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретейиям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101