книги из ГПНТБ / Большаков Г.Ф. Восстановление и контроль качества нефтепродуктов

ным силикатным стеклом, и обжигают. Известен способ изготовления керамических перегородок в виде пластин или полых цилиндров сме­ шением кварцевого порошка со смесью термореактивной смолы и растворителя и последующим горячим прессованием [21 ].

С помощью фильтровальных перегородок из нефтепродуктов можно удалить не только механические примеси, но и воду. Наиболь­ шее распространение для очистки нефтяных топлив от нерастворен­ ной воды получили волокнистые смеси из гидрофобных и гидрофиль­ ных волокон, гидрофобных тканей, бумаги (табл. 105).

Большая часть водозадерживающих тканей эффективно отде­ ляют воду лишь при небольших скоростях фильтрации, не более 16 мл/(см2-мин) [53]. Установлено, что водоотталкивающие ткани эффективнее водопоглощающих. Скорость отделения воды из нефте­ продуктов зависит от их общей загрязненности, химического состава топлив, температуры, режима фильтрации, физико-химических свойств фильтровального водоотделяющего материала.

Устройство фильтров

Известно значительное количество фильтров для очистки нефте­ продуктов. Несмотря на разнообразие марок фильтров, в их конст­ рукции имеется много общего. Различие состоит в основном в

217

конструкции фильтрующего элемента и применяемых фильтроваль­ ных материалах. Техническая характеристика применяемых фильт­ ров приведена в табл. 106, 107.

Таблица 106

Техническая характеристика фильтров из нетканых материалов

Показатели ФГН-120М ФГН-бОм ФГН-30

Фильтр состоит из корпуса, фильтровального элемента, приборов для измерения давления и присоединительных устройств. Почти во всех случаях корпус фильтра представляет собой стальной цилинд­ рический сосуд сварной конструкции. Сверху или сбоку (в горизон­ тальных фильтрах) корпус закрывается крышкой, которая крепится к нему через уплотнительную прокладку с помощью откидных бол­ тов. Крышка некоторых 'фильтров, например ФГН, представляет собой крышку-колпак. Сферическая крышка приваривается к ци­ линдрической обечайке. Она закрывает фильтровальный элемент сверху и сбоку, это позволяет осматривать его сверху и сбоку. Сна­ ружи корпус фильтра имеет входной и выходной патрубки.

Фильтровальный элемент в фильтрах состоит из каркаса и укре­ пленного на нем фильтровального материала. Каркас служит в ка­ честве опоры фильтровального материала. Его конструкция должна

•обеспечивать механическую прочность элемента и минимально экра­ нировать поверхность пористого материала. По конструкции кар­ каса фильтры в основном бывают трех типов: дисковые, корзинчатые и спиральные. Дисковые каркасы имеются в фильтрах ФГН и масля­ ных, корзинчатые — в бумажных фильтрах и спиральные — в тка­ невых фильтрах типа ФГТ.

Центральная труба фильтра служит в качестве сборника от­ фильтрованного продукта и его выходной магистрали. Она может

218

Таблица 107

Т е х н и ч е с к а я х а р а к т е р и с т и к а т к а н е в ы х ф и л ь т р о в

установки чехлов следующий. Вынимают каркасы из корпуса фильтра, устанавливают их на торцевые поверхности стаканов и осматри­ вают сетки каркасов. На поверхности каркасов не должно быть ме­ ханических примесей или волокон, которые могут вызвать загрязне­ ние топлив. Затем вынимают фильтрующие чехлы из упа­ ковки и после внешнего осмотра надевают их на каркасы фильтров в устано-

Рис. 61. Гидравлические харак­

вленной последовательности. Плотно обвязывают фильтрующие чех­ лы шнуром * по внутреннему отогнутому краю и внешнему желобу каркаса фильтра; при обвязке необходимо избегать образования складок по окружности каркаса. Чехлы на каркасе должны быть закреплены надежно и не иметь загрязнений. После этого промывают внутреннюю поверхность корпуса фильтра, устанавливают каркасы с фильтрующими чехлами на центральную трубу фильтра, закреп­ ляют их прижимной гайкой и устанавливают крышку, закрепляя ее на корпусе.

* Для обвязки фильтрационных чехлов нельзя применять резину, прорези­ ненную ткань и другие растворяющиеся в топливах материалы.

222

При фильтрации нефтепродукт поступает через фильтрационный чехол в корзину и далее по центральной трубе выходит из фильтра.

В масляном фильтре ФМС-8 (рис. 63) фильтрующий пакет предста­ вляет собой набор дисковых фильтрационных элементов из бронзо­ вой сетки № 006 с ячейками размером 60 мкм. Фильтр ФМС-8 приме­ няется для грубой очистки при приеме и выдаче масел. Более тонкую очистку масел можно осуществлять фильтрами ФГТ с чехлами из фильтродиагонали и нетканого фильтрующего материала. В этом

ной патрубок.

случае пропускная способность фильтров (по сравнению с топливами), естественно, уменьшается в несколько раз. Например, при фильтра­ ции трансформаторного масла при перепаде давления 0,5 кгс/см2 фильтр ФГТ-15 имеет пропускную способность 3600 л/ч, а фильтр ФГТ-30 - 11 400 л/ч.

Для очистки топлив и масел широко применяются также фильтры типа ФГН (табл. 106, рис. 64). Фильтры ФГН-120м,ФГН-60м, ФГН-30 аналогичны по устройству, но отличаются пропускной способностью, размерами и рабочими характеристиками.

Фильтры типа ФГН представляют собой вертикальный цилинд­ рический сосуд с разъемом в нижней части. Внутри корпуса на цент­ ральной трубе помещаются фильтрующие пакеты, представляющие собой сложенный зигзагом двухслойный чехол из нетканого материала

223

со вставленными внутрь восемью дисками. Чехол надевается на диски путем последовательного перегиба на 180° при соблюдении условия совпадения центральных отверстий в дисках с отверстиями

вчехле. Чехол с восемью дисками — это один фильтрующий эле­ мент. В фильтры ФГН-30 устанавливается по три таких элемента,

вфильтры ФГН-60м — по четыре и в фильтры ФГН-120м — по шесть.

Собранные фильтровальные элементы надеваются на центральную трубу и сверху зажимаются фигурной гайкой с компенсирующим устройством. Фильтруемый нефтепродукт входит в полость фильтра через входной патрубок, проходит через два слоя нетканого мате­ риала, очищается от механических примесей и поступает по дренаж­ ной системе дисков через специальные отверстия в центральную трубу и через выходной патрубок в напорный трубопровод.

Фильтры ФГН-30 и ФГН-60м оборудованы дифференциальными ма­ нометрами МДФ-100МХ10, а фильтр ФГН-120м — двумя маномет­ рами МТ-100-25. Фильтры типа ФГН способны задерживать частицы размером более 15—20 мкм. При этом полнота фильтрации состав­ ляет 0,72—0,89.

Для фильтрации авиационных топлив применяют фильтры типа ФГБ (табл. 108). Эти фильтры устанавливают в основном на средства заправки летательных аппаратов.

В цилиндрический корпус фильтра топливозаправщиков поме­ щается фильтровальный пакет (рис. 65), представляющий собой крышку-сборник с шестью перфорированными трубами, на каждую из которых монтируется по два бумажных фильтровальных элемента. Элементы снаружи закрываются перфорированным кожухом. По­ ступающее в фильтр реактивное топливо проходит через перфори­ рованный каркас и два слоя фильтровальной бумаги. Очищенное от механических примесей топливо направляется по перфорирован­ ным трубам в крышку-сборник, затем в центральную трубу корпуса и через выходной патрубок выходит из фильтра. Фильтровальные пакеты имеют пропускную способность 60 м3/ч.

224

В централизованных системах заправки самолетов топливом и на автотопливозаправщиках большой грузоподъемности приме­ няются фильтры с фильтровальными элементами из пористого фторо­ пласта. Фильтр состоит из корпуса, каркаса и цилиндрических фильт­ ровальных элементов ФЭП. Внутренний диаметр ФЭП-50, внешний — 75, высота 240 мм, общая поверхность фильтрования 0,88 м2. На

трующим элементом. тивного топлива с фильтровальным элементом ФЭП.

1 —корпус; 2—фильтрующий пакет; 3 — шток;

4 — коромысло; 5 — откидной болт; — на­ жимной фланец; 7 — крышка; 8 — винт; 9 — присоединительный фланец; 10 — штуцер.

В последнее время начинают достаточно широко применять фильтры с фильтрующими элементами из металлокерамики. На базах используют обычно фильтры с элементами, выполненными в виде цилиндров и чечевиц. Цилиндры располагаются в фильтре концент­ рически.

Металлокерамические элементы имеют высокую механическую прочность, это позволяет создавать фильтры полунепрерывного дей­ ствия с противоточной промывкой фильтрационных элементов от за­ грязнений при помощи фильтрата. Следует, однако, отметить, что обратная промывка металлокерамических фильтров не обеспечивает

полного восстановления проницаемости, хотя степень этого восста­ новления у металлокерамических фильтров выше, чем, например,

ч у бумажных:

По мере эксплуатации время между очистками сокращается. После снижения проницаемости до 70—80% фильтр обычно заме­ няют новым. Установлено, что при хранении бывших в употреблении фильтров из железного порошка на воздухе их регенерируемость ухудшается. Это объясняется более быстрым окислением металла фильтров при испарении легких фракций топлив.

Применение ультразвука является наиболее перспективным для очистки металлокерамических фильтров. Фильтры очищают в воз­ бужденной ультразвуком жидкости. В этом случае очищаются даже самые мелкие поры.

Для отделения свободной воды из нефтяных топлив применяют сепараторы. Топливный сепаратор СТ-500-2 состоит из стального цилиндрического корпуса с крышкой и водоотделяющего пакета (рис. 67). На крышке расположены входной патрубок и манометр. Нижняя часть корпуса является отстойником, в котором имеется сливное устройство с краном.

Водоотделяющий пакет состоит из каркаса и чехла, каркас — из концентрически расположенных конических корзин и наружного кожуха. Чехол имеет фильтровальный и водоотделяющий элементы. В качестве фильтровального элемента применяется фильтросванбой, который очищает топливо от механических примесей размером

тора.

Водоотделяющий элемент состоит из смеси гидрофильных и гид­ рофобных волокон: 70% хлопка и 30% капрона. По толщине смесь разделена на две части, каждая из которых заключена в ткань пер­ каль «П». Затем с одной стороны каждой части накладывается ткань АСТ-100 и прошивается рядом продольных швов. После этого обе части соединяются с таким расчетом, чтобы не было совпадения швов. Чехол в сложенном виде образует ряд концентрических звеньев, каждое из которых надевается на соответствующую корзину. Ниж­ ние концы звеньев переходят в шлейфы, которые являются как бы продолжением водоотделяющего чехла и служат для отвода в от­ стойник удержанной воды.

226

Рис. 67. Топливный сепаратор СТ-500-2.