Диссертация (1026227), страница 28
Текст из файла (страница 28)
При этом168обемодификациипредлагаемогоспособаэкспериментальнойоценкивлагоемкости силикагеля следует признать практически равноточными.0,500,45а, (по массе)0,400,350,300,250,200,150,100,050,0000,20,40,60,81Р/РsВесовым методом в составе прецизионной лабораторной установкиПри размещении в усреднителиПри размещении в рабочем участкеРисунок 3.12. Средняя влагоемкость образца промышленного мелкопористогосиликагеля марки КСМГ в статических условияхСтатистическая оценка полученных данных показала, что несмотря наболее высокую точность прецизионного лабораторного метода по сравнению смодификациями предлагаемого способа, различия их средних значенийвлагоемкости находятся в пределах погрешности анализов, что для практикиинженерныхрасчетовэкспериментальноймелкопористогопозволяетоценкисиликагелясчитатьсреднеймаркипредставленныевлагоемкостиКСМГврезультатыпромышленногостатическихусловияхравнозначными.Однако из-за существенного сокращения временных затрат применениеспособа оценки средней влагоемкости силикагеля в статических условиях, спродувкойконтрольнойэксплуатационныхнавески,условияхврамкахнастоящейработыконденсационно-адсорбционныхивустановокподготовки воздуха следует признать более предпочтительным.
По этойпричине последующие исследования проводились в рамках именно этоймодификации предложенного способа.169Дополнительная проверка достоверности полученных оценок влагоемкостимелкопористого силикагеля была проведена путем их сопоставления саналогичными результатами, выполненными различными испытательнымилабораториями, при анализе силикагеля марки КСМГ одного и того жепоставщика (Рисунок 3.13).а, (по массе)0,50,40,30,20,10,000,10,20,30,40,5Разработанный метод0,60,70,80,9Sorbis L.t.d.И.Л. "Экозонд"Р/Р1 sРисунок 3.13.
Средняя влагоемкость образца промышленного мелкопористогосиликагеля марки КСМГ производства SorbisGroupПредставленныемелкопористогорезультатысиликагеляпоказывают,маркиКСМГчтовоценкистатическихвлагоемкостиусловияхсиспользованием предложенного способа не противоречат результатам другихисследований.Результаты экспериментального определения предложенным способомизотерм адсорбции паров воды на мелкопористом силикагеле различныхпоставщиков представлены на Рисунке 3.14.Полученные результаты указывают не только на существенные различия вколичественныххарактеристикахизотермадсорбциипаровводынамелкопористом силикагеле, но и подтверждают существование вероятностиприменения в конденсационно-адсорбционных установках подготовки воздуханизкокачественногосорбента,существующих стандартов.неудовлетворяющеготребованиям1700,7а, (по массе)0,60,50,40,30,20,10,000,10,20,30,40,50,60,70,8Р/Р1s0,9Поставщик №1 (высший сорт)Поставщик №2 (высший сорт)Поставщик №3 (первый сорт)Поставщик №4 (импорт)ГОСТ 3956-76.
Нижняя граница силикагеля марки КСМГ высшего сортаГОСТ 3956-76. Нижняя граница силикагеля марки КСМГ первого сортаРисунок 3.14. Результаты экспериментального определения изотерм адсорбциипаров воды на мелкопористом силикагеле различных поставщиковУказанные обстоятельства позволяют сделать вывод, что применительно кадсорбентам,используемымвсоставеконденсационно-адсорбционныхустановок подготовки воздуха, наличие входного контроля его качестваявляется одним из обязательных условий обеспечения эффективности ихработы. Для практической реализации входного контроля качества силикагеляв эксплуатационных условиях конденсационно-адсорбционных установокподготовкивоздухабылапредложенаследующаяструктурнаясхемааппаратного оформления разработанного способа (Рисунок 3.15).Даннаясхемапрактическибезизмененийреализованавсоставеэкспериментального стенда для комплексного исследования определяющихпроцессов подготовки воздуха (раздел 3.1.1.) и использовалась при проведениидальнейших исследований.1712232~220 В23312430Т2529Р~3809В8МТ10112Р28202721Т21345671213141516171819Рисунок 3.15.
Структурная схема реализации предложенного способаподдержания постоянной влажности1 – фильтр; 2 – компрессор; 3, 12 и 26 – аппарат теплообменный; 4 – клапанобратный; 5 – ресивер; 6,7 и 20 – вентили; 8 – прессостат; 9,19 – датчикитемпературы; 10, 18 – манометры; 11 – предохранительный клапан; 13 –угольный фильтр-адсорбер; 14 – фильтр-влагоотделитель; 15 – редукционныйклапан; 16 – усреднитель; 17 – патрубок для установки контрольных образцов;21, 24 и 30 – вентили дроссельные; 22, 32 – гигрометры; 23, 31 – расходомерыпостоянного перепада давления; 25, 29 – микроманометры спиртовые снаклонной трубкой; 27 – участок рабочий; 28 – термостат.3.2.2.Результатыэкспериментальногоисследованиявлияниятемпературы и давления на статическую влагоемкость силикагеляВ эксплуатационных условиях конденсационно-адсорбционных установокподготовки воздуха главными параметрами процесса поглощения влаги можносчитатьтемпературуи[3,23,35,36,50,95,101,105,111,121,137,139].давлениеРезультатыоценкивоздухасреднейвлагоемкости образца промышленного мелкопористого силикагеля марки172КСМГ в статических условиях при изменении средней температуры воздуха ва, (по массе)диапазоне 16,3–40,2оС представлены на Рисунке 3.16.0,500,450,400,350,300,250,200,150,100,050,0000,20,40,61 sР/Р0,8При температуре 16,3При температуре 22,5При температуре 30,6При температуре 40,2Рисунок 3.16.
Средняя влагоемкость образца мелкопористого силикагеля маркиКСМГ в статических условиях при различной температуреВ исследованном диапазоне изменения температуры, представленные наРисунке 3.16 результаты, подтверждают сделанное ранее в [50] заключение отом, что при постоянной относительной влажности воздуха влагоемкостьмелкопористого силикагеля приблизительно постоянна вне зависимости оттемпературы, при которой происходит процесс поглощения.
Кроме того, онипозволяютсделатьотносительнаявывод,погрешностьчтооценокприотсутствиисреднейтермостатированиявлагоемкостисиликагеляпредложенным способом не превышает 10%.Для оценки влияния величины давления воздуха на процесс поглощениявлаги силикагелем была произведена серия экспериментов при различныхдавлениях.
Результаты оценки средней влагоемкости образца промышленногомелкопористого силикагеля марки КСМГ в статических условиях приизмененииабсолютногодавления0,1–0,6 МПа представлены на Рисунке 3.17.воздухавдиапазоне1730,5а, (по массе)0,40,30,20,10,000,10,20,3При давлении 0,1 МПА0,40,50,6При давлении 0,2 МПа0,70,80,9Р/Р1sПри давлении 0,6 МПаРисунок 3.17. Средняя влагоемкость мелкопористого силикагеля марки КСМГв статических условиях при различном давлении воздухаВ исследованном диапазоне давления, представленные на Рисунке 3.17результаты, позволяют констатировать, что при экспериментальной оценкесредней влагоемкости силикагеля определяющей выступает именно величинаотношения давления Рк/Рн на редукционном клапане 18 стенда (Рисунок 3.2), ане сами величины этого давления.Кроме того, в рассматриваемом диапазоне исследованных давлений,представленныеданныепозволяютсделатьвыводоботсутствииопределяющего влияния величины избыточного давления на сорбционнуюспособность мелкопористого силикагеля.
И обосновывают возможностьприменения в оценках уравнений идеального газа.3.2.3.Результатыэкспериментальногоисследованиявзаимосвязистатической влагоемкости силикагеля с его насыпной плотностьюДля оценки влагоемкости силикагеля в динамических условиях его работызачастую используются значения насыпной плотности силикагеля – ρн [50,83].При этом в качестве исходных величин проводимых расчетных оценокиспользуются значения координат (φп;ап) в точке перегиба на изотермеадсорбции паров воды на силикагеле а = f(φ).
Для мелкопористых силикагелей174эта точка, как правило, находится в диапазоне относительной влажностивоздуха φ =20–30% [50].С целью определения взаимосвязи между величинами влагоемкостисиликагеля в точке перегиба изотермы адсорбции и его насыпной плотности,т.е. ап = f(ρн) была выполнена серия экспериментов, направленных навыявление подобной зависимости путем исследования проб из различныхпартий мелкопористого силикагеля марки КСМГ нескольких производителей.При этом величина насыпной плотности силикагеля в пробах определяласьсогласно ГОСТ 16190-70 [28], а величина влагоемкости силикагеля в точкеперегиба изотермы адсорбции – с помощью разработанного способа.Результаты этих исследований представлены на Рисунке 3.18.20y = 0,1158x - 78,624R² = 0,7377an % (масс)181614121086740760780800820840 3ρн, кг/мРисунок 3.18. Взаимосвязь между величиной средней влагоемкостимелкопористого силикагеля в точке перегиба изотермы адсорбции и егонасыпной плотностиПолученные результаты позволяют отметить наличие взаимосвязи междувеличиной влагоемкости мелкопористого силикагеля в точке перегибаизотермы адсорбции и его насыпной плотности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
