Реферат. Зміст вступ. . 1. Тактико-технічне

ЗМІСТ

ВСТУП…………………………………………………………………………..
1.ТАКТИКО-ТЕХНІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ…………………………….
1.1.Переваги та недоліки фільтрів – сепараторів, що використовуються в ЗС України та цивільних аеропортах України.
1.2.Фільтри – сепаратори закордонного виробництва.
2. Основна частина……………………….
2.1.Вибір фільтроелемента до фільтру СТ-500-2М.
2.2.Конструктивне доопрацювання корпусу фільтру СТ-500-М
2.3.Розрахунок……
2.4.Системапідігріву відстійної води…………………………………………
2.5.Розрахунок………………………………….
2.6. Підбір обладнання………..
3. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА………………………	.73
4.ФІНАНСОВО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ………………… ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ………………………
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ………………….
Додатки:

Перелік умовних позначень, скорочень, термінів

ВСТУП

Відомо, що від якості пального залежить висока ефективність, тривалість і безвідмовність роботи усіх типів двигунів і літальних апаратів. Забруднення і обводнення пального спричиняє не лише прямі втрати, але й може стати причиною порушення нормальної роботи двигунів, передчасного виходу із ладу, а також причиною аварій і катастроф.

У зв’язку з тим, що за певних умов(підвищення температури, сильній електризації палив під час перекачування тощо) може відбутися укрупнення дрібних часток, встановлено допустимі розміри часток забруднення і норми вмісту загальної кількості забруднення усіх розмірів.

1.1. Класифікація, призначення, тактико-технічна

характеристика фільтра-сепаратора.

Фільтри-сепаратори СТ-500-2М, ФС-60-5, ФС-120-5 (табл. 1.1) призначені для очищення авіаційних палив від механічних домішок і емульсованої води. Вони встановлюється на аеродромних складах пального, можуть встановлюватися в системах групової заправки літаків паливом, а також при заправці кораблів з газотурбінними двигунами.

Таблиця 1.1

Технічні характеристики фільтрів – сепараторів

Показники	Марка фільтру
СТ-500-2	СТ-500-2М	ФС-60-5	ФС-120-5
Пропускна здатність, м^3/годин
Номінальна тонкість фільтрування, мкм
Ефективність відділення води, %			-	-
Вміст вільної води в паливі після фільтру, % мас.	-	-	0,0015	0,0015
Перепад тиску на фільтрі, МПа, не менше:
- початковий	0,03	0,03	0,03	0,03
- максимально допустимий	0,15	0,15	0,15	0,15
Робочий тиск, МПа	0,5	0,5	1,2	1,2
Фільтрувальний елемент
Водовідштовхувальний матеріал	Фільтоосван-бой	Фільтро-сванбой	Фторо-пласт	Фторо-пласт
Габаритні розміри, мм
- діаметр			-	-
- висота корпусу			-	-
Діаметр приєднувальних патрубків, мм
Маса, кг

Будова і робота фільтру-сепаратора СТ-500

Фільтр-сепаратор СТ- 500-2 (рис. 1.1) складається з наступних вузлів і деталей:

ü корпусу;

ü кришки;

ü водовідштовхувального і фільтрувального пакету;

ü контрольно-вимірювальних приладів.

Рис. 1.1 Фільтр СТ-500-2М

1 – гвинт кріплення корзин до хрестовини; 2 – гвинт кріплення кожуху до хрестовини; 3 – корпус; 4 – фільтрувальний водовідштовхувальний чохол; 5 – кожух; 6 – фланець; 7 – притискувальний фланець; 8 – кришка корпуса; 9 – шпилька; 10 – відкидний болт; 11 – вантажний гвинт; 12-14 – коничні корзини; 15 – фільтрувальна перегородка; 16 – водовідштовхувальні перегородки; 17 – тканина перкаль "П"; 18 - склотканина АСТ-100; 19 – хрестовина; 20 – шлейф; 21 – зливний вентиль.

Корпус є сталевою вертикальною циліндричною посудиною з роз'ємом у верхній частині. Знизу до корпусу приварено опукле днище, яке є відстійником, де збирається відокремлена від палива вода.

У центрі днища є отвір у який приварено штуцер для приєднання крану для періодичного зливу води з фільтру-сепаратора.

З внутрішнього боку до днища приварена стійка, на яку опирається через хрестовину фільтрувальний пакет.

Для установки і кріплення фільтру-сепаратора зовні до корпусу приварені лапи.

У верхній частині в бічну поверхню корпусу приварені вихідний патрубок з фланцем і штуцер для установки манометра, призначеного для визначення тиску на виході з фільтру.

Для кріплення кришки у верхній частині корпусу приварені фланець з кільцевою канавкою і відкидні болти.

Кришка має сферичну форму. У центрі в кришку приварено вхідний патрубок, збоку – штуцер під манометр, що показує тиск на вході у фільтр-сепаратор.

Для кріплення корпусу до кришки приварений фланець з кільцевим виступом і вирізкою для проходу відкидних болтів.

На внутрішньому боці кришки приварені кронштейни з перфорованим диском, розташованим проти вхідного патрубка.

Водовідштовхувальний і фільтрувальний пакет складаються з наступних вузлів і деталей:

ü три корзини;

ü зовнішній кожух з диском;

ü хрестовина;

ü водовідштовхувального і фільтрувального чохлів.

Кошики виготовлені з перфорованої сталі і обтягнуті металевою сіткою.

Зовнішній кожух в нижній частині перфорований і обтягнутий металевою сіткою усередині. Кошики і зовнішній кожух гвинтами кріпляться на перекладинах хрестовини і в зібраному вигляді являють собою каркас з трьох концентрично розташованих кошиків і зовнішнього кожуха.

Водовідштовхувальний чохол складається з суміші гідрофільних і гідрофобних волокон (бавовна 70 % і капрон 30 % - волокно Воюцкого), розділених по товщині на дві частини. Між цими частинами прокладена тканина перкаль, а із зовнішніх сторін - додаткова тканина ACT - 100. Водовідштовхувальний чохол закінчується шлейфами, які опущені в нижню частину корпусу фільтру-сепаратора - відстійника.

Фільтрувальний чохол, виготовлений з тканини фільтросванбоя. Він оберігає водовідштовхувальний чохол від зайвого забруднення, збільшуючи ресурс роботи фільтру-сепаратора.

Зібраний пакет встановлюється на стійку в корпусі і через диск зовнішнього кожуха кріпиться на фільтрі. Диск затискається між фланцями корпусу і кришки.

Фільтр-сепаратор СТ-500-2М має аналогічні технічні характеристики і будову. Проте, у відмінності від фільтру-сепаратора СТ-500-2 фільтр-сепаратор має ефективність водо відділення, рівну 99%, а тонкість фільтрування – 5 мкм.

Такі показники досягаються встановленням між фільтрувальним і водовідштовхувальними чохлами додаткового проміжного коагулюючого шару з матеріалу ФПС-ДС, фанерованого з обох боків нетканим матеріалом.

Паливо входить через вхідний патрубок і через роз сікач потоку рівномірно розподіляється по усій поверхні чохла.

Під час проходження палива через чохол на фільтрувальному шарі осідають механічні домішки, а на поверхні водовідштовхувального шару краплі води, що знаходяться в паливі в завислому стані.

За рахунок сил поверхневого натягнення води дрібні краплі, що осіли на поверхні бавовняних і капронових волокон з'єднуються в більші і під дією сили тяжіння стікають в нижню частину чохла (шлейфи), продавлюються потоком палива крізь товщину чохла і осідають у відстійнику фільтру-сепаратора. Відстій періодично зливається через зливний кран. Фільтри-сепаратори зазвичай встановлюються перед фільтрами тонкого очищення.

Недоліком фільтрів – сепараторів СТ-500-2, СТ-500-2М являється те, що зони відведення зневоднення палива і відстійник конструктивно не віддаленні один від одного. При цьому порушенні умови експлуатації сепараторів, а саме, при збільшенні обсягу номінальної пропускної здібності, осівши у відстійнику краплини води можуть бути підхоплені гідродинамічними силами в потік зневоднюючого палива.

Більш ефективно здійснює очищення палива від механічних домішок і емульсованої води в трьохступеневому фільтрі-сепараторі СТ-2500. Паливо послідовно проходить через фільтруючу секцію (рис.1.2). У першій ступені розміщені фільтруючі елементи 8Д2.966.055. Фільтроелементи 6 складаються з двох шарів: перший з паперу АФБ-1к, другий з паперу АФБ-5 просочені двадцяти відсотковим розчином бакелітовій смоли в спирті з наступною полімеризацією. Цей фільтроелемент забезпечує номінальну тонкість фільтрації 5 мкм, абсолютну - 8 мкм. Пропускна здатність одного елемента складає 85 л/хв. Друга ступінь фільтра–сепаратора має коагулюючи фильтроелементи 8Д2.966.115. Ці фильтроелементи 5 складаються з шару ультратонкого скловолокна АТМ-1, двох шарів матеріалу з тонкістю фільтрації 2 мкм і шару паперу АФБ-5. Фільтроелементи виконані у вигляді гідрофобних циліндрів, які зовні обгорнуті п'ятьма шарами матеріалу АТМ-1, одним шаром склотканини і закритим перфорованим алюмінієвим циліндром.

Основним призначенням фнльтроелемента 5 є коагуляція (укрупнення) мікрокрокраплин емульсійної води. Відбувається це в товщині матеріалу фільтроелемента. З коагульовані частинки, розміром 100 мкм і більше, стікають у відстійник 4. Частинки забруднення також можуть затримуватися в фільтроелементі цієї ступені. Водовідштовхувальні гофровані елементи третього ступеня складаються з одного шару капронової тканини, просоченої кремнійорганічною рідиною, одного шару паперу АФБ-5 і шару капронової сітки. Фільтр складається з трьох самостійних, за конструкціє корпусів 7 з кришками 2. У кожному корпусі встановлено по п’ятдесят фільтроелементів 4, 5, 6. Для забезпечення підйому кришки 2 при обслуговуванні фільтра – сепаратора на ньому є підйомно-поворотний пристрій

Рис.1.2 Конструкція фільтра – сепаратора СТ-2500

1 – піднімально-поворотне устаткування; 2 – кришка; 3 – фільтроелемент 8Д2.966.800; 4 – відстійник; 5 – фільтроелемент 8Д2.966.115; 6 – філбтроелемент 8Д2.966.55; 7 – корпус.

Технічні параметри фільтра-сепаратора СТ-2500

Таблиця1.2

Показники	Марка фільтру
СТ-2500
Пропускна здатність,	2500 л / хв
Робочий тиск, кПа	1600 (16 кг / см^2)
Діапазон робочої температури, ^оC
Тонкість фільтрації
номінальна, мкм
абсолютна, мкм
Вміст механічних домішок у фільтрі, %	0,0002
Відділення вільної води, %
Кількість фільтроелементів
1 ступені (8Д2.966.025), шт.
2 ступені (8Д2.966.115), шт.
3 ступені (8Д2.966.800), шт.
Допустимий перепад тиску
1 ступінь, кПа
2 ступень, кПа
3 ступень, кПа
Вага, кг

Конструктивне виконання фільтра з окремо один від одного корпусів, з'єднаних між собою за допомогою патрубків, дозволило забезпечити зручність проведення вантажно-розвантажувальних робіт, і монтажних операцій. Впровадження цього фільтра повністю задовольняє сучасні вимоги, для очищення палива від механічних домішок і води. Фільтр має достатню пропускну здатність. Кожна ступінь фільтра має по два манометра, що забезпечують контроль тиску палива у фільтрі і перепад тиску на ньому. Для зручності обслуговування фільтра – сепаратора навколо нього споруджується естакада з огорожею.

У даний час для фільтрації авіаційних палив розроблений двоступеневий фільтр паливний водовідштовхувальний ФТВ-150 (рис.1.3). Він складається з корпусу 2 і кришки 4, патрубків входу 7 і виходу 1 палива. Фільтрована рідина надходить на першу сходинку фільтрації через патрубок 7. Цей ступінь фільтрації складається з двадцяти фільтроелементів 8Д2.966.115. Потім паливо надходить на другу сходинку фільтрації, що складається також з двадцяти фільтроелементів 8Д2.966.800.

Рис.1.3 Схема фільтра ФВТ-1500

1 - патрубок виходу рідини; 2 - корпус; 3 - фільтроелементи другої ступені; 4 - кришка; 5 - автоматичний клапан випуск повітря; 6 - фильтроелемент першої ступені; 7 - патрубок входу рідини; 8 - кран зливу води

На вхідному і вихідному патрубках є дискові затвори, а на кришці змонтований поплавковий кран автоматичного випуску повітря. У нижній частині фільтра розташований кран 8 випуску відстійної води. Фільтр забезпечений двома манометрами для вимірювання перепаду тиску на фільтруючих елементах двох ступенів.

Технічні характеристики фільтра ФТВ-1500

Таблиця 1.3

Показники	Марка фільтру
ФВТ-1500
Пропускна здатність, л/хв
Робочий тиск, МПа	1(10 кг/см^2)
Гідравлічний опір:
початковий, МПа	0,025 (0,25кг/см^2)
Максимальне допустиме:
для 1 ступеня, МПа	0,1(1кг/см^2)
для 2 ступеня, МПа	0,08(0,8кг/см^2)
Тонкість фільтрації, мкм	5-8
Габаритні розміри, мм	1495х612х1030
Вага, кг

Висока тонкість фільтрації, невеликі розміри і вага фільтра забезпечує йому

широке використання для очистки авіаційних палив від механічних домішок і води в стаціонарних і пересувних системах заправки повітряних судів і складів ПММ аеропортів.

Будова фільтрів-сепараторів ФС-60-5 та ФС-120-5.

Фільтр-сепаратор ФС-60-5 складається з:

ü корпусу;

ü корпусу проміжного;

ü днища;

ü кришки;

ü шести стояків;

ü дванадцять фільтруючих елементів (ФЕ);

ü дванадцять водовідштовхувальних елементів (ВЕ);

ü притискних пристроїв;

ü водомірного пристрою.

У плиті проміжного корпусу по колу є шість отворів діаметром 70 мм і по центру – один отвір того ж діаметру.

П'ять отворів по окружності і отвір по центру слугують для встановлення стійок, на яких за допомогою притискних пристроїв закріплені два фільтроелемента і два водовідштовхувальні елементи. Порожнини, утворені внутрішніми поверхнями ФЕ і стійок, зв'язані за допомогою каналів з вхідним патрубком фільтра-сепаратора. Шостий отвір (за колом) слугує для установки зливної труби, пов'язаної з вихідним патрубком. У плиті крім того є отвори для відводу води в днищі корпусу, де є водомірний пристрій.

Основним вузлом фільтрів-сепараторів типу ФС є уніфіковані фільтрувальні (ФЕ-5, ФЕ-15) та водовідштовхувальні (ВЕ-85) елементи.

У фільтрі-сепараторі ФС-60-5 використовується до дванадцяти фільтруючих ФЕ-5-11 і водовідштовхувальних ВЕ-85 елементів.

З'єднання основних частин фільтру здійснюється за допомогою відкидних болтів і герметичних прокладок. До кронштейна корпусу кріпляться 3 манометра. Крайні манометри - для виміру тиску на вході (до фільтруючих елементів) і на виході (після водовідштовхувальних елементів). Середній манометр слугує для виміру тиску після фільтруючих (до водовідштовхувальних) елементів.

Очищення палива в фільтрі-сепараторі здійснюється наступним чином:

паливо проходить через фільтруючі елементи (ФЕ), де очищається від механічних домішок і поступає на водо віддільні елементи (ВЕ). Під час проходження обводненого палива через коагулюючу перегородку водовідштовхувальних елементів відбувається укрупнення капель вільної (емульсійної) води, які потім стікають вниз по стінках водовідштовхувальних елементів і віддаляються в порожнину відстою води через канали проміжного корпусу.

Вода, збираючись у відстійнику, витісняє паливо через отвори в плиті проміжного корпусу. За досягнення граничного рівня води, відстій води зливають.

Фільтр-сепаратор ФС-120-5 відрізняється від фільтра-сепаратора ФС-60-5 геометричними розмірами, пропускною здатністю і кількістю фільтруючих і водовідштовхувальних елементів (у ФС-60-5 їх 12, а у ФС-120-5 - 24).

1.2.Фільтри – сепаратори закордонного виробництва.

За кордоном використовують як правило одно, двох і трьохступеневі фільтри – сепаратори. Одноступінчаті фільтри – сепаратори типу «Петро - кварта» випускаються фірмою “Шелл” (США), призначені для очищення від механічних домішок і вмісту води в авіаційних паливах та інших сортів пального. Фільтруючі водовідштовхувальні елементи в цих фільтрах виготовляються з просоченої смоли целюлози. Вміст в очищеному паливі 0,02% маси вільної води викликає розрив спресованого водочутливого паперу, що призводить до спуску засувки, яка утримує клапан до перекриття потоку палива.

Такий фільтр-сепаратор, отримав назву фільтр-монітор, який служить не тільки для очищення палива, але і для контролю його якості. Фільтри-монітори випускаються також фірмою “Бендікс” (Німечинна) і “Боувер фільтерз” (США). Вони відрізняються від фільтрів-сепараторів фірми Шелл вибором пористого середовища.

У світовій практиці більш широкого значення набули двохступеневі фільтри-сепаратори, які перевершують одноступінчасті фільтри, простотою виготовлення, конструкцією та обслуговуванням. У двохступеневих фільтрах-сепараторах перший ступінь у напрямку потоку нафтопродукту зазвичай об'єднує фільтруючу і водовідштовхувальну перегородку, а друга є водовідштовхувальна. Існують також конструкції двохступеневих фільтрів-сепараторів, що не мають фільтруючої ступені, а прийняті тільки для зневоднення нафтопродукту. Такі пристрої застосовують у комплексі з фільтрами тонкого очищення. Прикладом може бути фільтр ФВО-125, який встановлюють в товарних парках НПЗ спільно з фільтром ФОСН-400М. Він має скловолокнисті коагуляцйні елементи і водовідштовхувальний елемент з великопористого паперу, просоченого кремнійорганічною рідиною.

У двоступеневих фільтрах-сепараторах фірми “Сусея” (Франція) фільтруючі коагуляційні елементи складаються з набору основних і проміжних дисків, вироблені з пресованого картону і синтетичного каучуку. Водовідштовхувальні елементи, складають другу сходинку двоступеневих фільтрів-сепараторів, можуть бути у вигляді окремих патронів або загального циліндричного екрану великого діаметру.

У трьохступінчатих фільтрах-сепараторах коагуляційна, фільтруюча і водовідштовхувальна перегородка виконані у вигляді окремих ступенів. Така конструкція істотно збільшує габаритні розміри і масу апаратів. Вони не набули широкого використовують і в основному застосовуються в стаціонарних умовах.

Більшість країн світу використовують трьохступеневі фільтри – сепаратори фірми “Стрімлейн-фільтерс” і двохступеневі фірми “Фауді”. Останні випускаються як для стаціонарної експлуатації, так і в пересувному варіанті. Пропускна здатність фільтрів-сепараторів різних модифікацій сягає до 9000л/хв. Фільтри випускаються вертикального (рис.1.4) і горизонтального виконання (рис.1.5). Перша ступінь фільтра призначена для фільтрації рідини і коагуляції емульсованої води. Друга ступінь - водовідштовхувальна, яка зроблена у вигляді перфорованого циліндра великого діаметру, що несе на собі водовідштовхувальну перегородку, яка помічається тільки у разі її механічного пошкодження. У горизонтальних фільтрах-сепараторах фільтруюча коагуляційна перша ступінь виконується з набору уніфікованих фільтроелементів (патронів), що забезпечують тонкість фільтрації 2-5 мкм і коагуляцію мікрокраплин води. Друга виконується у вигляді фільтропакета з окремих циліндричних фільтроелементів або ж являє собою циліндр великого діаметру закритого з нижнього торця.

Фільтри-сепаратори фірми "Фауді" забезпечені автоматичним клапаном для випуску повітря, опалювальним відстійником, пристроєм для вимірювання кількості води у відстійнику та автоматичного її зливу. Крім того, на виході з фільтру може встановлюватися засувка, яка закривається автоматично при досягненні гранично допустимого перепаду тиску на фільтрі-сепараторі. Обігрів відстійника для води в різних модифікаціях здійснюється, як електрично, так і використанням гарячої води або пара, для чого з зовнішньої сторони відстійника маються спеціальна сорочка.

Рис.1.4 Схема вертикального фільтра – сепаратора фірми “Фауді”:

1 - автоматичний клапан випуску повітря; 2 - фільтруюча перегородка; 3 - водовідштовхувальна перегородка; 4 - корпус; 5 - відстійник.

Рис.1.5 Схема горизонтального фільтра – сепаратора фірми “Фауді “:

1 - водовідштовхувальна ступінь; 2 - автоматичний клапан випуску повітря; 3 - фільтрувальна ступінь; 4 - корпус; 5 - відстійник

Широке поширення в країнах Західної Європи отримали фільтри - сепаратори фірми “Фрам”. Вони також випускають, як у вертикальному так і в горизонтальному виконанні, для роботи в стаціонарних умовах і для пересувних агрегатів. Як правило фільтри цієї фірми двоступеневі. Фільтруюча ступінь (перша по ходу течії палива) затримує механічні частки забруднень розміром більше 5 мкм і частково відокремлює воду, виконуючи роль коагулятора. Фільтруюча ступінь складається з шару органічних волокон, змішаних зі скловолокном. Потім розташований шар паперу, просочений розчином бакелітової смоли, що складається з дуже тонких (близько 1 мкм) волокон скла. Фільтри-сепаратори для палив випускаються також зарубіжними фірмами “Пуролейтер“, “Сокальтра”, “Велкон”. Особливих відмінностей в конструкціях цих фільтрів від описаних немає.

Дата добавления: 2015-10-13