Другие предметы \ Средства гидропневмоавтоматики

Методика расчета фильтров–влагоотделителей. Пример расчета, страница 2

В результате проектного расчета необходимо получить значения конструктивных параметров (размеров зоны отделения и фильтрующего элемента). Радиусы R₁ и R₂ границ зоны отделения (см. рисунок 1) определяют длину лопасти крыльчатки, измеренную в радиальном направлении. Их выбирают исходя из конструктивных соображений, учитывая предельное значение поперечного размера фильтра-влагоотделителя, конструкцию узла крепления резервуара и крыльчатки, а также условие F_кр1,6 (F_кр–суммарная площадь сечения прохода, образуемого всеми лопастями крыльчатки). Выбираем D₁=63 мм, D₂=45 мм. Размер R₃ дефлектора выбирают из соотношения R₃=(0,7…0,8)R₁.

Высота Н зоны отделения фильтров-влагоотделителей без дефлектора: , (1)

с дефлектором: , (2)

где – динамическая вязкость воздуха, ;

Q_min– минимальный расход сжатого воздуха, приведенный к свободному состоянию;

p_a и p₁– атмосферное давление и давление на входе;

– плотность частиц загрязнений (принимают равной плотности воды, т.е кг/м³);

– угловая скорость вращения потока, равная для устройства без дефлектора , для устройства с дефлектором .

Наружный диаметр D фильтрующего элемента и радиусы R₁ и R₂ определяют из конструктивных соображений: D=32(36) мм.

или

Толщину h стенки фильтрующего элемента выбирают в диапазоне 2…4 мм для фильтров-влагоотделителей с D_у=4…40 мм; принимаем h=2 мм. Толщину h₁ для фильтрующего элемента принимают несколько большей для обеспечения прочности на изгиб, необходимой для надежного крепления; принимаем

h₁=5 мм.

Длину l_в образующей внутренней поверхности фильтрующего элемента находят по формуле

, где

А_э, – коэффициент расхода фильтра-влагоотделителя, определяемый по графику, приведенному на рисунке 2, при скорости и давлении p₁, при котором определяем в исходных данных расход Q_max: p₁=0,63 МПа;

D_в=D-2h;

d₂– средний диаметр спекаемых частиц, из которых изготовлен металлокерамический элемент; значение d₂в зависимости от тонкости фильтрации выбирают по таблице 2

Таблица 2

Номинальная тонкость фильтрации, мкм	Абсолютная тонкость фильтрации, мкм	Фракция спекаемых частиц	d₂, мм
5	10	0,004–0,005	0,045
10	25	0,008–0,010	0,090
25	40	0,018–0,025	0,215
40	80	0,025–0,040	0,325

Высоту фильтрующего элемента находят как сумму l_в и h₁, т.е. l_п=l_в + h₁.

Таким образом, может быть предложен следующий порядок проектного расчета фильтров–влагоотделителей:

1. выбирают радиусы R₁ и R₂ границ зоны отделения.

2. Для фильтров-влагоотделителей с дефлектором определяют радиус R₃ дефлектора.

3. Рассчитывают высоту H зоны отделения. Полученное значение сопоставляют с габаритным размером фильтра-влагоотделителя по высоте и при необходимости корректируют значения R₁, R₂ и R₃.

4. Выбирают наружный диаметр D фильтрующего элемента.

5. Выбирают толщину h стенки фильтрующего элемента и толщину h₁ его дна.

6. Определяют длину l_в образующей внутренней поверхности и высоту фильтрующего элемента. Сопоставляют l_вс высотой H зоны отделения и при необходимости корректируют расчет.

Затем выполняют проверочный расчет в следующем порядке:

1. Определяют размер d₂ частиц, задерживаемых центробежной частью фильтра-вдагоотделителя по формулам (1) или (2) при Q_min и 1 г/см³; размер d₂ не должен превышать 10 мкм.