SU1070395A1 - Стенд дл исследовани фильтроэлементов тонкой очистки криогенных жидкостей - Google Patents

Abstract

1. СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЛБТРОЭЛЕМЕНТОВ ТОНКОЙ ОЧИСТКИ КРИОГЕННЫХ ЖИДКОСТЕЙ, содержащий сосуд с криогенной жидкостью. i V -tr- Ml Г lif , подключенный через трубчатый переохладитель к исследуемому фильтроэлементу, и измерительную аппаратуру, отличающийс  тем что, с целью расширени  диапазона исследований и повышени  точности путем использовани  второго фильтроэлемента, он дополни ельно содержит блок модельного загр знени  и низкотемпературный смеситель с форсунками и выходным патрубком, соединенный полостью через тепловой мост с блоком модельного загр знени , форсунками с переохладителем, а выходным патрубком с фильтроэлементами, установленными параллельно . 2.Стенд по п. 1, отличающийс  тем, что блок модельного загр знени  выполнен в виде высокотемпературного смесител  и подс 3 ключенных к нему баллонов с газом-носителем и газом-загр знителем. (Л 3.Стенд по п. 1, отличающийс  тем, что он дополнительно содержит вакуум-насос, подключенный к переохладителю. 6 3431 3 3S 2f

Description

Изобретение относитс  к химическому и нефт ному машиностроению, преимущественно к криогенному, и может быть использовано при разработке и проектировании фильтров тонкой очистки криогенных систем, которые в значительной мере повышают надежность и качество работы машин и аппаратов , а также их взрывобезопасность.

Известны стенды дл  исследовани  фильтроэлементов , которые имеют сосуд с криогенной жидкостью, фильтр грубой очистки и рабочий участок с исследуемым фильтроэлементом , соединенные трубопроводами с запорно-регулируюш,ей арматурой и измерительной аппаратурой 1.

Однако данный стенд позвол ет исследовать лишь гидравлические характеристики фильтров и не дает полной физической картины происход ш,их процессов.

Известны стенды, которые одновременно позвол ют исследовать гидравлические и фильтровальные характеристики фильтров тонкой очистки, в частности стенд дл  исследовани  фильтроэлемёнтов тонкой очистки криогенных жидкостей, содержащий сосуд с криогенной жидкостью, подключенный через трубчатый переохладитель к исследуемому фильтроэлементу, и измерительную аппаратуру 2.

Однако в указанном стенде дозирование загр знител  ведетс  крупными порци ми, что делает невозможным проведение серии опытов при одинаковых начальных параметрах . Кроме того, возможно отложение загр знител  в проточной части запорно-регулируюшей аппаратуры и змеевике переохладител  с последующим уносом крупных вторичных частиц, а также мгновенное изменение характеристик фильтроэлемента в начальный период работы вследствие закупоривани  части пор крупными частицами. Вследствие использовани  хладагента с посто нной температурой кипени  в переохладителе температура исследуемого потока становитс  зависимой от скорости потока и давлени  наддува. Исследовани  на данном стенде провод тс  в ограниченном диапазоне , а стабильность характеристик системы высока, что в свою очередь вли ет на точность получаемых результатов.

Цель изобретени  - расширение диапазона исследований и повышение точности экспериментов путем использовани  второго фильтроэлемента.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что стенд дл  исследовани  фильтроэлемёнтов тонкой очистки криогенных жидкостей, содержащий сосуд с криогенной жидкостью, подключенный через трубчатый переохладитель к исследуемому фильтроэлементу, и измерительную аппаратуру, дополнительно содержит блок модельного загр знени  и низкотемпературный смеситель с форсунками и выходным патрубком, соединенный

полостью через тепловой мост с блоком модельного загр знени , форсунками с переохладителем , а выходным патрубком с фильтроэлементами ,установленными параллельно.

Причем блок модельного загр знени  может быть выполнен в виде высокотемпературного смесител  и подключенных к нему баллонов с газом-носителем и газом-загр знителем .

Стенд может дополнительно содержать вакуум-насос, подключенный к переохладителю .

На чертеже изображена схема предлагаемого стенда.

Стенд содержит сосуд 1 с криогенной жидкостью, подключенный через трубчатый переохладитель 2 к исследуемому фильтроэлементу 3, и измерительную аппаратуру, а также блок модельного загр знени  и низкотемпературный смеситель 4 с форсунками 5 и выходным патрубком 6, соединенный полостью 7 через тепловой мост 8 с блоком модельного загр знени , форсунками 5 с переохладителем 2, а выходным патрубком 6 с фильтроэлементами 3 и 9, установленными параллельно. Блок модельного загр знени  выполнен в виде высокотемпературного сме5 сител  10 и подключенных к нему баллонов 11 и 12 с газом-носителем и газом-загр знителем . Стенд содержит вакуум-насос 13, подключенный к переохладитилю.

Низкотемпературный сме ;итель 4 имеет сбросной вентиль 14. На магистрал х уста0 новлены вентили 15-20. На линии св зи переохладител  2 с вакуум-насосом 13 установлены подогреватель 21 и вентиль 22.

В измерительную аппаратуру стенда вход т датчик 23 давлени ; расходомерные устройства 24-28, датчики 29-33 температуры 5 датчики 34 и 35 перепада давлений. Кроме этого, определ етс  газоанализаторами (не показаны) концентраци  загр знител  в смеси до и после исследуемых фильтров. Баллоны 11 и 12 подключены к высокотемпературному смесителю через вентили 36 0 и 37.

Стенд работает следующи.м образом.

1. Режим определени  гидравлических характеристик.

Все вентили закрыты. Через вентиль 15 5 осуществл ют заправку сосуда 1 криогенной жидкостью, после чего вентиль 15 закрывают Далее в сосуде 2 создают избыточное давление , контролируемое датчиком 23, после чего открывают вентили 16 и 20 и устанавливают необходимый расход криогенной 0 жидкости вентил ми 17 и 19. При этом массовые расходы, определ емые расходомерными устройствами 24 и 28, должны быть равными между собой. После этого включают вакуумный насос 13 и из внутренней полости предварительно заправленного пере охладител  2 осуществл ют непрерывную откачку паров хладагента; необходимую температуру потока устанавливают вентилем

22 по показани м датчика 29. По показани м датчика 35 определ ют величину перепада 1.авлени  на фильтроэлементе и температуры входа и выхода соответственно дат чиками 33 и 32. Измен   расход потока криогенной жидкости вентил ми 17 и 19, определ ют перепад давлени  и стро т хаpaKTepir-THKy фильтроэлемента, при этом, измен   скорость откачки паров из переохладител  2 вентилем 22, получают данную характеристику при следующих услови х: температура потока криогенной жидкости на входе в фильтроэлемент посто нна; температура измен етс  по заданному или произвольному закону.

Аналогичные характеристики можно получить при изменении давлени  подачи криогенной жидкости. С целью проведени  сравнительных испытаний двух различных фильтрбэлементов , а также с целью повышени  производительности примен ют дополнительный фильтроэлемент 9, который включают либо параллельно основному открытием вентил  18 и соответствующим увеличением расхода вентилем 17, либо открытием вентил  18 и закрытием вентил  19. После этого производ т испытани  в указанном пор дке.

2. Режим одновременного определени  гидравлических и фильтровальных характеристик .

Все вентили закрыты. Необходимый потребителю расход криогенной жидкости устанавливают , как и в случае гидравлических испытаний. После этого открывают вентили 14, 36 и 37 и по показани м расходомерных устройств 25 и 26 устанавливают необходимый расход газа-носител  и газазагр знител . В низкотемпературном смесителе 4 происходит распыление криогенной жидкости через форсунки 5, в результате чего образуетс  капельный туман, в который поступает загр знитель и газ-носитель. Непрореагировавша  часть газовой смеси сбрасываетс  через -вентиль 14 в атмосферу, а к исследуемойу фильтроэлементу подают поток с частицами загр знител . Тепловой мост 8 предотвращает образование частиц загр знител  на стенках трубопровода, соедин ющего высокотемпературный смеситель 10 и низкотемпературный смеситель 4. Если необходимо определение более точных фильтровальных и гидравлических характеристик , настройку осуществл ют через 5 рабочий участок с установленным в нем дополнительным фильтром 9, близким по свойствам к исследуемому. После вывода стенда на рабочий режим плавным одновременным закрытием вентил  19 и открыQ тием вентил  18 переключают поток на исследуемый образец, при этом суммарный расход должен быть посто нным. После этого снимают необходимые характеристики в зависимости от параметров потока, времени и начальных условий. В случае проведе5 ни  сравнительных испытаний двух различных фильтроэлементов выход на рабочий режим стенда осуществл ют одновременно через оба рабочих участка при условии, что массовый расход криогенной жидкости, определ емый по показани м расходомер0 ного устройства 24, равен сумме массовых . расходов, определ емых устройствами 27 и 28.

Предлагаемый стенд позвол ет получить

5 стабильные характеристики фильтруемой суспензии вследствие непрерывности процесса дозировани ; исключить возможность отложени  загр знител  в проточной части запорно-регулирующей арматуры и засорени  им других аппаратов стенда, так как

0 ввод загр знител  осуществл етс  непосредственно перед исследуемым фильтроэлементом . Применение дополнительного фильтроэлемента позвол ет обеспечить вывод стенда на рабочий режим без изменени  характеристик исследуемого фильтроэлемен5 та и вести сравнительные испытани , дает возможность увеличить производительность экспериментов за счет сокращени  времени на захолаживание и отогрев установки. Применение хладагента с измен ющейс  температурой кипени  позвол ет вести иссле довани  в диапазоне температур от тройной точки до критической независимо от давлени  и расхода исследуемой криогенной жидкости .

Claims (3)

1. СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЛЬТРОЭЛЕМЕНТОВ ТОНКОЙ ОЧИСТКИ КРИОГЕННЫХ ЖИДКОСТЕЙ, содержащий сосуд с криогенной жидкостью, подключенный через трубчатый переохладитель к исследуемому фильтроэлементу, и измерительную аппаратуру, отличающийся тем что, с целью расширения диапазона исследований и повышения точности путем использования второго фильтроэлемента, он дополнительно содержит блок модельного загрязнения и низкотемпературный смеситель с форсунками и выходным патрубком, соединенный полостью через тепловой мост с блоком модельного загрязнения, форсунками с переохладителем, а выходным патрубком с фильтроэлементами, установленными параллельно.

2. Стенд по π. 1, отличающийся тем, что блок модельного загрязнения выполнен в виде высокотемпературного смесителя и под- _с ключенных к нему баллонов с газом-носите- S лем и газом-загрязнителем.

3. Стенд по π. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вакуум-насос, подключенный к переохладителю.

SU „„ 1070395