125790 (Дослідження мікрофільтрації (очищення) відпрацьованих моторних масел), страница 2
Описание файла
Документ из архива "Дослідження мікрофільтрації (очищення) відпрацьованих моторних масел", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "промышленность, производство" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "промышленность, производство" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "125790"
Текст 2 страницы из документа "125790"
У режимі продувки установка працює в такий спосіб. Відкривають запірні арматури магістралі продувки блоку мікрофільтрів, включають у роботу компресорну станцію й під тиском 0,4 Мпа повітря надходить у мікрофільтри. Проходячи через пори керамічних стрижнів протиструмом стиснене повітря звільняє поверхню стрижнів від забруднень, несучи їх у ємність для збору концентрату. По закінченню продувки вимикається компресор і закриваються запірні вентилі на магістралі очищення.
Аналогічним образом очищаються елементи блоку, якщо замість стисненого повітря застосовувати дизпаливо або промивну рідину. Однак при цьому знижується продуктивність установки й підвищуються на експлуатацію блоку.
2. Методика дослідження процесу мікрофільтрації масла
Мета й завдання досліджень полягали в тім, щоб за допомогою настроювання й налагодження всіх блоків установки для мікрофільтрації масла визначити найбільш оптимальні технологічно режими роботи встаткування з метою динамічного й селективного відновлення експлуатаційних показників відпрацьованих масел.
Експеримент містив у собі підготовку до випробувань, настроювання й налагодження всіх елементів установить, контрольно-вимірювальних апаратур, безпосередньо експериментальні дослідження й обробку результатів.
Перед початком проведення експериментальних досліджень установки вироблялася тарировка всіх робітників ємностей; перевірка справності й працездатності всього встаткування; перевірка контрольно-вимірювальних приладів; перевірка герметичності всіх елементів установки.
Для проведення досліджень підготовлялося по 500-600 кг свіжого товарного й відпрацьованого масла марок М10М2 або М-8У1 а також присадки ВНИИНП-360, КМД і ПМС-200А.
Крім того, була проведена порівняльна оцінка оптичної щільності фільтратів у порівнянні зі свіжий товарним маслом М-10М2 па фотокалориметрі ФЭК-56ДО.
Оптична щільність першого фільтрату нижче очищеного на центрифузі масла у два рази при довжині хвилі 500 нм; другого фільтрату в 1,5 рази, третього - в 1,2 рази при тій не довжині хвилі. Це дозволяє зробити висновок, що у фільтраті масла знижується кількість забруднюючих часток від 3 мкм і нижче.
Аналіз залежності продуктивності мікрофільтрів від тиску на основі реологічних властивостей колоїдних систем дозволяє зробити висновок, що при обраному вирішило фільтрації відбувається турболентне плин рідини в капілярах мікрофільтра /52/. Тому що турболентний режим мікрофільтрації не є оптимальним, те необхідним додаткові випробування з метою пошуку оптимальних режимів фільтрації на основі більше глибокого вивчення реологічних і інших властивостей колоїдних систем масла.
У результаті проведених досліджень отримані гідравлічні характеристики фільтруємості товарного й відпрацьованого масла М-10М2 через керамічний фільтр. Характеристики дають підставу припустити, що найбільш значний вплив на швидкість фільтрації роблять температурний режим і перепад тиску на поверхні мікрофільтра. Під впливом температури й тиску змінюється в'язкість масла, причому дія цих факторів на процес нерівнозначно. Підвищення тиску приводить до деформації шаруючи осаду на поверхні мікрофільтра, переходу плину фільтра через капіляри з ламінарного режиму до турболентному, тобто підвищується опір фільтрування.
3. Результати експериментальних досліджень
3.1 Режими робочого процесу мікрофільтрації відпрацьованих шторних масел
Для відпрацьовування режиму фільтрації масел на блоці мікрофільтрів були проведені експериментальні дослідження, при яких визначалася продуктивність мікрофільтрів з вуглеграфіту й кераміки, при мікрофільтрації очищеного відпрацьованого масла М-10М2. Характеристика мікрофільтрів наведена в табл.2
| Найменування | Розміри стрижнів, мм | Розмір пор, мкм | Порис- тість,% | ||
| довжина | діаметр | Товщина стінки | |||
| Стрижні вугільні вальцьові | 800 | 6,0 | 2,0 | 0,6 | 44,1 |
| Стрижні вугільні невальцованні | 800 | 6,0 | 2,0 | 1,0 | 38,0 |
| Стрижні керамічні | 800 | 6,0 | 3,0 | 1,0 | 60,0 |
Як початкові параметри прийнята робоча температура масла 60 і 95°С, швидкість потоку в установці 4 м/с і продуктивність насоса 0,5 • I0-3 м3/c. Отримані дані наведені на мал.1
Аналіз результатів показує, що при фільтрації масла через вуглеграфітні вальцованні стрижні, продуктивність процесу з ростом тиску практично не збільшується. При фільтрації через невальцованні вуглеграфіті стрижні продуктивність росте пропорційно тиску. При фільтрації через керамічні стрижні продуктивність різко збільшується при зміні тиску від 0,1 до 0,5 Мпа, а при подальшому збільшенні тиску приріст продуктивності падає. Керамічні стрижні найбільш сприйнятливі до зміни перепаду тиску на фільтруючій перегородці.
Фільтрати масла M-10Г2 досліджувалися в минаючому світлі. Фільтрат, отриманий через вальцованні вуглеграфітні стрижні, прозорий, має яскраво-червоне фарбування. Це характеризує його як високодисперсний органозоль, тому що поглинаються короткі хвилі, що мають синє фарбування. При цьому радіус часток становить 0,5 мкм і нижче.
Фільтрат масла, отриманий через невальцованні вуглеграфітні стрижні, мутний, має темно-червоне фарбування, що характеризує його як ультрамікрогетерогенний органозоль із радіусом часток від 3 мкм і нижче.
Фільтрат, отриманий через керамічні стрижні, прозорий, має темно-червоне фарбування, що характеризує його як колоїдно-дисперсний органозоль із радіусом часток від 1 мкм і нижче.
Крім того, була проведена порівняльна оцінка оптичної щільності фільтратів у порівнянні зі свіжим товарному маслом М-10М2 на фотокалориметрі ФЭК-56ДО.
Оптична щільність першого фільтрату нижче очищеного на центрифузі масла у два рази при довжині хвилі 500 нм; другого фільтрату в 1,5 рази, третього - в 1,2 рази при тій же довжині хвилі. Це дозволяє зробити висновок, що у фільтраті масла знижується кількість забруднюючих часток від 3 мкм і нижче.
Аналіз залежності продуктивності мікрофільтрів від тиску на основі реологічних властивостей колоїдних систем дозволяє зробити висновок, що при обраному режимі фільтрації відбуваються турболентне плин рідини в капілярах мікрофільтра /52/. Тому що турболентний режим фільтрації не є оптимальним, те необхідні додаткові випробування з метою пошуку оптимальних режимів фільтрації на основі більше глибокого вивчення реологічних і інших властивостей колоїдних систем масла.
У результаті проведених досліджень отримані гідравлічні характеристики фільтруемости товарного й відпрацьованого масла М-10М2 через керамічний фільтр. Характеристики дають підставу припустити, що найбільш значний вплив на швидкість фільтрації роблять температурний режим і перепад тиску на поверхні мікрофільтра. Під впливом температури й тиску змінюється в'язкість масла, причому дія цих факторів на процес нерівнозначно. Підвищення тиску приводить до деформації шаруючи осаду на поверхні мікрофілътра, переходу плину фільтрату через капіляри з ламінарного режиму до турболентного, тобто підвищується опір фільтрування.
Для відпрацьовування режиму фільтрації масел, на блоці мікрофільтрів була проведена серія експериментальних досліджень. Визначалася продуктивність мікрофільтрів (мембран), виготовлених з кераміки, при мікрофільтрації масла М10М2, очищеному центрифугування на маслоочисної установці СУОМ-1H.
Протягом роботи блоку продуктивність подачі залишалася практично незмінної. За результатами експерименту побудована графічна залежність зміни продуктивності блоку від тиску й температури (мал.2).
Залежність продуктивності мембрани від тиску й температури.
1-40ос; 2-60 ос; 3-95 ос; 4-120 ос; 5160 ос
Мал.5
Аналіз графіка показує, що при температурі до 95°С и при зміні тиску від 2 до 10 кг/див2 спостерігається експериментальна крапка А, при якій блок досягає найбільшої продуктивності.
При температурі масла понад 95°С продуктивність при росту тиску різко підвищується.
Селективність блоку мікрофільтрів визначається по оптичній щільності фільтрату масла до вихідного, тобто очищеному на центрифугах по формулі:
(1)
де 
селективність блоку мікрофільтрів;
1, 2 - оптична щільність вихідного й фільтрату масла при λ=800 нм.
Залежність селективності блоку мікрофільтрів від температури процесу наведена на мал.3
Залежність селективності мембрани від температури масла.
Мал. 6.
Установлено, що при температурі понад 95°С різко падає проникність фільтрату масла.
Це пов'язане зі зниженням в'язкості масла і його контактом про електронагрівниками, які при даних температурах сприяють збереженню високодисперсних сажистих часток у ньому.
При знижених температурах масла селективність блоку мікрофільтрів зростає, тобто на поверхні мікрофільтра найбільше ефективно затримуються частки мікродомішок.
У табл.3 наведені результати фізико-хімічного аналізу масел при різних режимах фільтрації, які також підтверджують, що при знижених температурах фільтрації знижується концентрація механічних домішок у маслі.
Фізико-хімічні показники фільтра масла М1ОГ2
| Вид масла | Зміст мех. домішок,% | В'язкість кинематич. при 100 ос, мм2/з | Лужне число, мг КІН/г |
| Вихідне М1ОГ2 | 0,0164 | 10,52 | 2,68 |
| Фільтрат М1ОГ2 при Т= 40ос | 0,0051 | 9,64 | 2,25 |
| Фільтрат М1ОГ2 при Т= 60ос | 0,0073 | 9,81 | 2,28 |
| Фільтрат М1ОГ2 при Т= 95ос | 0,0094 | 9,98 | 2,27 |
| Фільтрат М1ОГ2 при Т= 120ос | 0,0127 | 10,23 | 2,25 |
| Фільтрат М1ОГ2 при Т= 160ос | 0,0158 | 10,75 | 2,26 |
На основі експериментальних даних отримані залежності швидкості фільтрації масла в керамічних мікрофільтрах від часу процесу при різних: режимах фільтрації, які наведені на мал.4.
Експериментальна залежність швидкості мікрофільтрації масла.
Аналіз експериментальних даних і залежностей
(мал.7) показує, що основні закономірності процесу мікрофільтрації протікають відповідно до класичних законів фільтрування пористих глибинних фільтрів.
В початковий період часу мікрофільтрації переважає процес закупорки пор одиничними забрудненнями (залежність V=f (g)).
Надалі із часом фільтрації відбувається зменшення діаметра мікропор за рахунок адгезії мікрозабруднень у них (залежність 
) і утворення шаруючи осаду на поверхні фільтра 
На основі експериментальних даних і розрахунку критериальної залежності Eu=f (Sh) побудована поверхня вибору режимів фільтрації масла (мал.8).
