Диссертация (1026227), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Отбор проб в системуизмерения влажности БИ III из каждого канала осуществляется на входе ивыходе из исследуемых образцов 44 и 45 с помощью соответствующихдроссельных вентилей 54. Выходы обратных клапанов 48, 49 и входредукционного клапана 51 подсоединены с помощью гибких трубопроводов квходу редукционного клапана 55, выход которого соединен с входомредукционного клапана 56. На выходе редукционного клапана 55 установленманометр 57, при этом, через дроссельный вентиль 58 выход клапана 55соединен с системой измерения влажности БИ III.
На выходе редукционногоклапана 56 установлен датчик давления 59 и дроссельный вентиль 60, выходкоторого с помощью трубопровода соединен с системой измерения расходовосушенного воздуха БИ III и секций IIа с помощью редукционного клапана 37.Секция IIб в основном автоматическом режиме работает следующимобразом: предварительно очищенный и осушенный воздух из блока I черезоткрытый вентиль 38 с влажностью φ~100% поступает в управляющие клапана40, 41.
При достижении минимального рабочего давления, контролируемогоосновным датчиком давления 39, одновременно с запуском компрессора блокаI, на клапан 40 подается управляющие напряжения 24 В. Это приводит кзакрытию его основного канала и весь поток воздуха при давлении,контролируемым основным датчиком давления 39, направляется в основнойканалуправляющегоклапана41.Избыточноедавлениенавыходеуправляющего клапана 41 закрывает встроенный клапан сброса конденсатафильтра влагоотделителя 43, после чего воздух через быстроразъемноесоединение 28 направляется в адсорбент исследуемого образца 45 и закрываетобратный клапан 47.При достижении величины максимального рабочего давления, напряжение380 В по сигналу блока автоматики, который формируется по показаниямосновного датчика давления 39, снимается с электродвигателя компрессора КГ147I и он останавливается.
При этом происходит автоматическое удалениеконденсированной фазы загрязнений из КГ I с помощью кратковременногооткрытия клапана 13.Температура воздуха на входе и выходе в исследуемый образецконтролировалась с помощью соответствующих датчиков температуры 53, авлажность воздуха определялась в системе измерения влажности БИ IIIметодом отбора проб через соответствующие дроссельные вентили 54.Осушенныйвоздух,пройдяисследуемыйобразец45,послеегобыстроразъемного соединения 28, разделяется на два потока. Основной потокчерез обратный клапан 49 поступает на вход редукционного клапана 55.Давление на выходе редукционного клапана 55 контролируется с помощьюманометра 57, а влажность воздуха определяется в системе измерениявлажности БИ III методом отбора проб через дроссельный вентиль 58.Последующее снижение давления осуществляется в редукционном клапане 56и контролируется с помощью датчика давления 59, после чего основной потокосушенного воздуха через дроссельный вентиль 60 покидает секцию IIб инаправляется в секцию IIа через дроссельный вентиль 36 и/или в системуизмерения расходов осушенного воздуха БИ III.Вспомогательный поток воздуха после выхода из быстроразъемногосоединения 28 исследуемого образца 45 поступает через обратный клапан 49 вредукционный клапан 51 и, пройдя дроссельный вентиль 50, через обратныйклапан 46, при закрытом обратном клапане 47, через быстроразъемноесоединение 28 исследуемого образца 44, поступает противотоком в еговнутреннийобъем,осуществляяпроцессбезнагревнойрегенерацииадсорбента.
При этом давление на выходе из редукционного клапана 51контролируется с помощью датчика давления 52. Пройдя исследуемый образец44, влажный воздух через быстроразъемное соединение 28 поступаетпротивотоком в фильтр влагоотделитель 42 и выводится в сборник 8 как изфильтра влагоотделителя 42, так и из глушителя 7.148Приповторномдостиженииминимальнойвеличиныдавления,контролируемого основным датчиком давления 39, происходит инверсияуправляющих сигналов и цикл работы секции IIб в основном автоматическомрежиме повторяется в другом симметричном канале.Программируемый блок управления стендом позволяет осуществить вавтоматическом режиме и другие циклы работы БОА II, а также другиеалгоритмы работы его основных элементов.В полуавтоматическом режиме управляющие элементы секции IIб могутработать независимо от работы КГ I, при этом управляющие клапаны 40, 41могут открываться и закрываться как одновременно, так и последовательно спомощью соответствующих выключателей, установленных в блоке управлениястенда.БИ III включает в себя систему измерения расходов осушенного воздуха исистему измерения влажности воздуха.
Система измерения расхода включает всебя стандартные серийно выпускаемые расходомеры постоянного перепададавления (ротаметры) 61, на входе которых установлены вентили 62.На входе БИ III размещены датчики температуры 63 и давления 64,подключенные через вентили 65 к стандартным серийно выпускаемымобъемным расходомерам 66 (газовые счетчики барабанного типа марки ГСБ),выходы которых сообщаются с атмосферой.Выход системы измерения влажности воздуха соединен с атмосферой, втом числе через вентиль 67 и комбинированные расходомеры 68.БИ III работает следующим образом: осушенный и очищенный воздух изБОА II через соответствующие трубопроводы и дроссельные вентилираспределительной панели 24, а также дроссельные вентили 54 и 58направляетсявсистемуизмерениявлажности.Крометого,черезсоответствующие трубопроводы и дроссельные вентили 36 и 58 осушенный иочищенный воздух направляется в систему измерения расходов.
Регулированиерасходов в системе измерения влажности осуществляется регулирующимиэлементами стандартных приборов и соответствующими элементами БОА II.149При этом суммарный объем осушенного воздуха, прошедший через системуизмерениявлажности,расходомеров68.перераспределениеВрегистрируетсясистемепотоковвсизмеренияпомощьюкомбинированныхрасходоврегулированиезависимостиотусловийиэкспериментаосуществляется с помощью запорных вентилей 62 и 65.3.1.2. Способ обеспечения постоянной влажности сжатого воздуха ивесовой метод определения влагоемкости силикагеляНеобходимым условием практической реализации статических методовопределения влагоемкости силикагеля является создание и поддержаниеразличных значений постоянной влажности газовой среды на протяжениивсего процесса его насыщения влагой.
Однако подобные процессы в основномреализуются в лабораторных условиях на специальных прецизионныхустановкахдостаточноосуществляетсяэксплуатационныхвысокосложнойконструкции,квалифицированнымусловияхэксплуатацияперсоналомконденсационно-адсорбционныхкоторых[109].Вустановокподготовки воздуха применение прецизионных установок во многих случаяхоказывается экономически нецелесообразным.Указанные обстоятельства позволяют констатировать, что разработкуспособа обеспечения постоянной влажности сжатого воздуха при определениивлагоемкости мелкопористого силикагеля в рассматриваемых условиях можноотнести к актуальным и практически значимым задачам подготовки воздуха.Известно, что при давлениях менее 1 МПа, наибольшее количество паровН2О, которое может содержаться в 1м3 воздуха, определяется только еготемпературой и практически не зависит от давления [14].В изотермических условиях (T0 = const) это позволяет получать воздух сотносительной влажностью менее 100% путем его сжатия с образованием иудалением влаги в виде конденсата, с последующим изотермическимснижением давления.
Именно этот способ и был положен в основу150технологических операций и оборудования, обеспечивающих создание иподдержание постоянной влажности воздуха при оценке влагоемкостисиликагеля в эксплуатационных условиях конденсационно-адсорбционныхустановок для кабельных линий связи.Рассматривая сжатый насыщенный влажный воздух, как идеальнуюгазовую смесь при абсолютном давлении Рн, не трудно показать, чтоотносительная влажность воздуха φ%, после изотермического сниженияабсолютного давления до величины Рк < Рн, с точностью необходимой дляпроведения инженерных оценок, составит величину:φ = Рк/Рн ·100 = Рi/РS ·100 = ai/as·100,где ai и as– абсолютные влажности воздуха и насыщенного воздуха притемпературе T0 и давлении Рк, а Рi – парциальное давление чистого водяногопара в этих условиях.Приэтомврассматриваемыхусловияхпоявляетсявозможностьопределения давления насыщения чистого водяного пара Рs не только поэкспериментальным данным [11,50], но с помощью известного уравнения (3.1).Известно,чтопридавленияхp<1МПа,зависимостьюдавлениянасыщенного водяного пара от общего давления рассматриваемой системыможно пренебречь, считая его только функцией температуры чистого водяногопара: ps(T,p)=ps(T), с ошибкой менее чем 1% [14].