Способ определения гидравлического сопротивления фильтра

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) О 01 й 1570 ЕТЕН яется низкая ического совленная тем, м способом ение фильти ринимается рпуса фильтОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56)Рыбаков К,В. и др.Авиационные фильтры для топлив, масел, гидравлических жидкостей и воздуха.М.:Машиностроение, 1982, с, 85.Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика; 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 проливочногостенда, 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(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 скоростиЖидкости. Сопротивление фильтра определяют, используя полученные зависимости перепада давлений на фильтровом материале и корпусе фильтра от скорости жидкости. 4 ил. дравлическогосо 1 Трбтивления фильтров, у которых корпуса одинаковы, но фильтровые аматериалы 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 явл точность определения гидравл противления фильтра, обусло что в соответствии с описанн учитывается только сопротивл рового материала - сетки и не во внимание сопротивление коЛ= - +2,2В еЪде Л - коэффициент гидравличе ротивления фильтрового материа го с Рфм Ьр йе- число Рейнольдса при течении жидсти через фильтровый материал; Ь Рфм - перепад давления при течениижидкости через фильтровый материал;Фlфм - скорость фильтрации - скоростьжидкости через Фильтровый материал:Яфм 6/р Рфм6 - расход жидкости через материал;Рфм - площадь фильтрового материала;, Ь - толщина фильтрового материала;а, ф - коэффицйенты" вязкостного иинерционного сопротивлений фильтровогоматериала, определяемые экспериментальра, т.е. считается, что сопротивление филь-трасоздается только эа счет сопротивленияфильтрового материала.Целью изобретения является повышение точности определения гидравлическогосопротйвления фильтра и снижение затрат.Поставленная цель достигается тем, чтоопределение гидравлического сопротивления фильтра производят путем проливки образца Фильтрового материала, которымоснащен фильтр,жидкостью и определениязависимости перепада давления на образцеот скорости: жидкости; проливки корпусафильтра и определения зависимости перепада давления на корпусе от скорости жидкости; с использованием полученных. зависимостей гидравлическое сопротивление фильтра определяют из уравненияЬРф ЬРфм+ ЬРк,где ЬРфм - гидравлическое сопротивлениефильтрового материала;ЬР " гидравлическое сопротивлениекорпуса фильтра,При этом проливки фильтрового материала производят в лабораторных условияхпутем пропускания жидкости через образецфильтрового материала, определения зависимости перепада давления от скоростижидкости и определения по результатампроливок характеристик материала, например коэффициентов вязкостного а и инерционного Р сопротивлений уравнения(2) 15 где ф- коэффициент гидравлического сопротивления корпуса Фильтра: г Ьр.,рР20 Век - число Рейнольдса. Ь Рк - перепад давления пржидкости через корпус фильтра;р- плотность жидкости;- вязкость жидкости,В/ - скорость жидкости, подсчитанная по условному диаметру фильтра б;э,Ь - постоянные, определяемые по результатам проливок корпуса фильтра,После этого, с использованием характеристик Фильтрового материала (уравнения, описывающего гидравлическое сопротивление фильтрового материала, включающего коэффициенты а,р, ) и характеристик корпуса Фильтра (уравнения, описывающего гидравлическое сопротивление корпуса фильтра, включающего постоянные э,Ь), определяют гидравлическое сопротивление фильтра при заданном расходе жидкости через фильтрЬ Рф = Ь Рфм+ Ь Рк (3) где Ь Рф- перепаддавления на фильтре, причем сопротивление фильтрового материала - перепад давления на фильтровом материале Ь Рфм определяютизуравнения (1) после подстановки входящих в него величин:Ь Рфм-,арЮфм+ ДЬЕГО 9 Ч фм (4) е течении 30 О сопротивление корпуса фильтра опредеяют из уравнения (2) - после подстандвкиходящих в него величин: ЬР 8 + Ь2 б 2 но по результатам проливок образца Фильтрового материала.Проливки корпуса фильтра проводят напроливочных стендах путем пропускания 5 .жидкости через корпус, определения зависимости перепада давления от расходажидкости (скорости течения жидкости) и определения по результатам проливок характеристик корпуса фильтра, например по стоянных уравнения: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 определгнот зависимость (фиг.2) перепада давления на фильтровом материале Ь Рфм от скорости жидкости через материал Юф и затем значения коэффициентов вязкостного аи инерционного ф сопротивлений уравнения (1), т.е. получают уравнение, описывающее гидравлическое сопротивление фильтрового материала, включающего коэффициенты вязкостного а и инерционногоДсопротивлений.Затем в магистраль проливочного стенда (фиг,З), 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 а, подсчитанной по условному диаметру б 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 жидкостиЛРф= ЬРф,+АРгде ЬРфопределяютизуравнения(1), пре 5 образованного к виду (4);Ь Рк определяют из уравнения (2), преобразованного к виду(5)Использование предлагаемого способаопределения гидравлического сопротивле 10 ния фильтра обеспечивает повышение точности определения, так как способучитывает 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 оснащенныхразными фильтровыми материалами, в лабораторных условиях определяют сопротивление фильтровых материалов, а на20 проливочном стенде производят определение гидравлического сопротивления толькоодного корпуса фильтра и исключают работы по проливкам других корпусовфильтров.Фо р мул а изобретен ия25 Способ определения гидравлическогосопротивления фильтра, включающий проливку фильтрового материала, которым оснащен фильтр, и определение с учетом еезависимости перепада давления на фильтЗО роном материале от скорости жидкости, о тлича ющийся тем,что,сцельюповышения точности определения и снижения затрат, производят проливку корпусафильтра, с учетом которой определяют зави 35 симость перепада давления от скоростижидкости, а гидравлическое сопротивлениефильтра определяют, используя полученные зависимости п 8 репада давления нафильтровом материале и корпусе фильтра40 от скорости жидкости, из уравнения ЛРф= ЬРф + ЬРгде Ь Рф, - . гидравлическое сопротивление45 фильтрового материала;Ь Рк - гидравлическое сопроивлениекорпуса фильтр.1783381дР,М 4Составитель В. Ищенко Редактор, Т, бельскаяТехред МЖоргентал,. Корректор Н, бучок ", аказ 4509 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретейиям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/броизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина