Методика расчета фильтров–влагоотделителей. Пример расчета

Методика расчета фильтров–влагоотделителей

Фильтры-влагоотделители предназначены для отделения из потока сжатого воздуха влаги и твердых загрязнений. Принцип действия большинства фильтров-влагоотделителей основан на использовании центробежных сил. Поток воздуха в фильтре-влагоотделителе движется по нисходящей спирали, благодаря чему частицы влаги и загрязнений опускаются вместе с потоком и отбрасываются под действием центробежных сил к стенкам, смачивая их и стекая в резервуар.

Фракционная эффективность центробежных очистителей определяется скоростью сжатого воздуха в зоне отделения и в достаточно широком диапазоне расходов достигает 98% (v=10…100 м/с). Для более полного отделения твердых частиц (особенно небольших размеров–порядка 5-40 мкм ), как правило, кроме центробежного эффекта используют принцип фильтрации. Для этого сжатый воздух, прошедший центробежную очистку, пропускают через фильтрующий элемент с порами нужного размера.

Важнейшими взаимосвязанными параметрами фильтров–влагоотделителей являются степень влагоотделения и рабочий диапазон расходов сжатого воздуха. В практических расчетах для всего рабочего диапазона расходов сжатого воздуха можно принять минимальный диаметр d капель влаги, поступающих в фильтр-влагоотделитель, равным 10 мкм.

Объемный расход воздуха, который указывается в технических данных пневматических устройств (при отсутствии специальных оговорок), представляет собой объем, который имела бы данная масса воздуха при нормальных условиях (СТСЭВ 521–77 определяет в качестве нормальных условий температуру 293К, т.е. , и давление p=0,1013МПа, причем ).

Примерные рекомендуемые характеристики фильтров-влагоотделителей типа 2 (ГОСТ 17437–72) (номинальное давление 1,0МПа, тонкость фильтрации 40 мкм, степень влагоотделения 40%) приведена в таблице 1.

Таблица 1

* Воздух приведен к условиям по СТСЭВ 521–77. Номинальный расход воздуха принят при скорости течения сжатого воздуха (при давлении 0,63МПа)

21–23м/с в трубопроводе с внутренним диаметром, равным D_у фильтра-влагоотделителя.

** Автоматический способ отвода конденсата.

Исходными данными для проектного расчета обычно являются:

1) степень влагоотделения: 95% ;

2) тнкость фильтрации (номинальная или абсолютная): 10 мкм;

3) максимальный и минимальный расходы воздуха:

Q_max=2,0 м³/мин =0,03333 м³/с, Q_min=0,4 м³/мин =0,00667 м³/с;

4) перепад давления (обычно при максимальном расходе):  МПа;

5) вместимость резервуара для сбора конденсата: V_кон=0,25 л;

6) присоединительные размеры: D_у=16 мм – ;

7) габаритные размеры:  мм;

8) масса: 1,05 кг.

Кроме того, имеются ограничения, обусловленные требованиями по прочности, ресурсу и др.