Способ определения гидравлического сопротивления пористых материалов

Патент 966555

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1966555

Союз Советских

Социалистических

Республик

I (61) Дополнительное к авт. спид-ву (22) Заявлено 30. 09.80 (21) 2987457/25-26 с присоелинением заявки,% (23) Приоритет

Опубликовано 15,10.82. Бюллетень 1те 38

Дата опубликования описания 1 5 . 1 0 ° 82 (51)M. Кл.

G 01 И 7/10

G 01 Н 15/08

Гоеударстеснный камнтет

СССР по делам взобретеннй и атнрытнй (53) УД 1 541. 123..38(088 ° 8) /:

В.й.крининина, с.й.соловвевв и R.ä.Kðà1tíîäîëüñêèé

/ а (: ..

Кучинский комбинат керамических облицовацных материалов

Обьединения "Москерамика" (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к определе нию фильтрационных характеристик пористых материалов, используемых для фильтрации жидкостей и газов, аэрации жидкостей и порошкообразных материалов, диффузии.

Известен способ определения гидравлического сопротивления пористых керамических образцов при расчете проницаемости и размера пор путем измерения этого показателя жидкостным манометром при пропускании воз духа с различным расходом через образец, насыщенный водой под вакуумом или кипячением (1 1.

Однако способ характеризуется отсутствием возможности определения гидравлического сопротивления не-, водостойких пористых материалов изза их разложения при насыщении водой, трудоемкостью подготовки образцов к испытанию и самого испытания, неточностью полученных результатов при подсчете по миллиметровой шкале дифманометра; невоспроиэводи= мостью данных при переходе от испытаний маленьких образцов к большим изделиям, з

Наиболее близким способом к предлагаемому по технической сущности является способ определения гидравлического сопротивления фильтросных плит, заключающийся в том,что сопротивление плит„ насыщенных водой, определяют по жидкостному манометру, причем воздух подается под плиту с определенным расходом (200 л/мин), с помощью измерительной диафрагмы, вмонтированной в воздуховод $2).

Известный способ отличается недостаточной точностью определения гидравлического сопротивления в связи

2о с тем, что давление в воздуховодах непостоянно, а измерение расхода по перепаду на диафрагме зависит от давления в трубопроводе. Кроме того, где r - радиус пор, мкм; У вЂ” гидрав- лическое сопротивление в насыщенном водой состоянии; 29512 - постоянная

2951

Для примера г= вЂ” =133 мкм. 43 3

Пример 2. Ьеэобжиговая неводостойкая плита КИ-102 размером 500< 250" 20 мм, предназначенная для пневмотранспорта, герметично закрепляется в патроне с помощью резиновой прокладки и вакуумной замазки. Под плиту из воздуховода через ротаметр подается воздух. Избыточное давление под плитой поддерживается постоян3 966 практически не.достигается герметиза" ция плиты в патроне, так как вакуумная замазка плохо пристает. к мокрой плите и в воде отстает от резиновых прокладок, иэ-за чего часть воздуха идет не через испытуемую плиту, а через неэагерметизированные щели, что искажает величину гидравлического сопротивления пластины.

Результаты измерения искажаются так- 1в же и из-за того, что в процессе монтажа плиты> насыщенной водой, в патрон и ее промазки вакуумной замаз-, кой, вода из некоторого объема пор выливается. Способ также имеет уз- 1 кий интервал измерений. При помощи этого способа можно. определить гид" равлическое сопротивление изделий с размером пор от 15 до 200 мкм, но на плитах с размером пор менее 100 мкм очень трудно достичь герметизацию изделия в патроне. При испытании изделий с размером пор более 200 мкм результаты определений значительно искажаются, так как в крупных порах вода не задерживается. Кроме того, способ трудоемен и длителен.

Цель изобретения - повышение точ-. ности и расширение пределов измерений при уменьшении времени испытания.

Поставленная цель достигается . тем, что согласно способу определения гидравлического сопротивления пористых материалов путем пропускания воздуха через изделие с последующим определением гидравлического сопротивления по расходу воздуха и перепаду давления, воздух пропускают через изделие при перепаде давления равном 1 мм вод. ст. на 1 мм толщины исследуемого изделия, при этом измеряют расход воздуха, а гидравлическое сопротивление изделий определяют по формуле

У=К, -К2 X++ Х -КД -Х где У вЂ” гидравлическое сопротивление изделия, Х -, расход воздуха, м /ч;

К -К4 - постоянные коэффициенты.

При X 9,1 м /ч, K<=?477,94; К<

=678,5951, К =71, 1764,(Q "-2,5428; а при Х 7 9,1 м /ч ; К =579,9785; К = .,=,50,55754; Kq=?,29911; Kg=0,03972, 55

На чертеже показана схема установ" ки для определения гидравлического сопротивления пористых материалов.

555 4

Способ осуществляется следующим образом, Изделие закрепляется в патроне 1 с помощью резиновой прокладки и ваку.умной замазки. Из воздухопровода через ротаметр 2 марки PM-25ГУЗ подается воздух, вследствие чего под. изделиеМ в патроне создается напор. Подача воздуха регулируется таким образом, чтобы под изделием в патроне создался напор воздуха, равный толщине стенки изделив или толщине испытуемой плиты.

Напор устанавливается с помощью жидкостного тягонапорометра 3 (ТНЖ). При установившемся напоре, равном толщине стенки изделия, на ротаметре 2 фикси" руется величина расхода воздуха, прошедшего через изделие в сухом, ненасы щенном состоянии. Гидравлическое сопротивление изделий в насыщенном водой состоянии, рассчитывают по формулам

У=2477, 294-678, 5951 X+71 ю 1 764Х

2,54822Х при Х «9,1 м /ч

У=579, 9785-50,55754Х+2,29911Х0,03972Х, при Х> 9,1 м /ч, . () где используется измеренная величина Х расхода воздуха через. иэделие в сухом состоянии, Пример 1. Обожженная фильтрос ная плита, размером 300 <300"35 мм из шамотно-силикатной массы, закрепляется в металлическом патроне. Под плиту в патрон через ротаметр РМ25ГУЗ подается воздух, под плитой создается напор 35 мм вод. ст., проверяемый тягонапорометром и при установившемся напоре расход воздуха составляет 14 м /ч. Подставляя в формулу (21Х=14, получают У=213,3 мм вод.ст

Одновременно определяют размер пор по формуле

2.953< <

1" =

96655

Формула изобретения

5 ным, равным по ТНЖ 200 мм вод. ст.

По ротаметру зафиксирован расход воздуха 6,5 м /ч. По формуле (1 7 расчитывается гидравлическое сопротивление плиты, насыщенной водой, что 5 составляет 375,3 мм вод. ст. В ТУ

400-1-22-79 на плиты шамотные для аэрования порошкообразных материалов входит показатель размера пор. Размер пор вычисляют по формуле (3).

Отсюда r вЂ” равняется 78 мкм, Таким образом, используя вычисленную величину гидравлического сопротивления, можно вычислить другие, зависящие от нее, показатели.

Пример 3. Определение гидравлического сопротивления неводостойких песчаносиликатных фильтров, предназначенных для очистки воздуха от пыли и масла производится следующим 20 образом. В цилиндрический образец. размером ф50 У30 130 мм подается воз- дух. Внутри образца создается избыточный напор воздуха, равный

1 мм вод, ст. на 1 мм толщины стенки д трубки. При этих параметрах измеряется расход воздуха Х проходящий через сухое иэделие. Расход воздуха по ротаметру составляет 6,2 м /u, no

:формуле (1) рассчитывается гидравлическое сопротивление образца в насыщенном водой состоянии, что составляет 400 мм вод. ст. По ТУ 21-28-2578 на "Элементы фильтрующие" установлен норматив размера пор. Размер

33 пор рассчитывается по Формуле (3).

r=74 мкм.

Значение гидравлического сопротивления пористых изделий в насыщенном водой состоянии является одной из основных Фильтрацйонных характеристик и служит исходной величиной при расчете очистных и других сооружений.

Использование предлагаемого способа определения гидравлического со»

4S противления пористых изделий обеспеч ивает повышение точности определения независимо от побочных факторов, ускоренный массовый контроль готовой

5 6 продукции, промежуточный контроль полуфабриката, определение размера пор и других величин, зависящих от гидравлического сопротивления безобжиговых и других неводостойких изделий, расширяет пределы измерений (можно испытывать изделия с размером пор

0,1 мкм и более уменьшает трудоемкость испытания и улучшает условия труда лаборантов

Способ определения гидравлического сопротивления пористых материалов путем пропускания воздуха через изделие с последующим определением гидравлического сопротивления по расходу воздуха и перепаду давления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точносги и расширения пределов измерений при уменьшении времеНи испытания, воздух пропускают через изделие при перепаде давления, при этом измеряют расход воздуха, а гидравлическое сопротивление иэделия определяют по формуле

У=К. -К Х+К Х ",К,1 Х где У - гидравлическое сопротивление изделия, Х - расход воздуха, м /ч, 3

К,К К К„- постоянные коэффициенты.

При Х «9,1 м /ч К,г=2477,294; К, 5951 ) К 71, 1764 K =2, 54 а при X r 9,1 м /ч К„=579,9785, Kz=

=50,55754, К =2,2991, Kg=0,03972, 1

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смирнова К.А. Пористая керамика для фильтраЦии и аэрации. М., "Литература по строительству", 1968, с. 23-24.

2. Эль М.А., Эль Ю.Ф., Вебер И.Ф.

Наладка и эксплуатация очистных сооружений городской канализации, М., Стройиздат, 1977, с.146-147.

966555

Составитель О.Чернуха

Редактор Т.Иитрович Техред Т. Йаточка Корректор Л.Бокшан

Заказ 7 3/ 0 Тираж 7 .Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,