Режимы отстаивания при очистки топлив

Процесс отстаивания изолированной сферической части­цы значительно отличается от отстаивания всей полидис­персной системы.

Факторы, отрицательно влияющие на процесс отстаивания, трудно учесть аналитически, поэто­му для каждой конкретной дисперсной системы решать вопрос об эффективности отстаивания можно исходя лишь из реальной скорости оседания в топливах различных марок.

На рис. 48 приведены кривые эффективности отстаивания мо­торного топлива ДТ. По оси абсцисс отложено время отстаивания ?, по оси ординат — от­носительное количество механи­ческих примесей (или воды) ?, прошедшее через определенное сечение (отсчетный уровень, с которого пробы топлива отби­рали на анализ). Кривые тако­го типа хорошо описываются урав­нениями вида

где ?_m — постоянная, доли единицы;

? ₀ — время, с.

Если начальная концентрация примесей в отстойной цистерне со­ставляет С₀, то относительное ко­личество примесей, прошедшее че­рез заданное поперечное сечение, можно определить из равенства

где С — текущая концентрация примесей, % массы топлива. Откуда

Подставляя в зависимость (44) выражение (43), получим

Согласно уравнению Стокса за время ? ося­дут все частицы размером ?, а за время ? ₀ — все частицы размером ? ₀, причем

где К = 18µ/(??) — коэффициент;

µ — коэффициент динамической вязкости топли­ва, Па·с;

?? — разность плотностей частицы и топлива, кг/м³;

H — высота оседания, м.

Подставив в выражение (45) ? и ?₀, получим

Формулы (46) и (47) позволяют найти концентрацию загрязнений, %, в любом сечении отстойной цистерны и эффективность отстаивания в зависимости от вязкости то­плива, времени отстаивания, высоты отстойной цистерны. На рис. 49 нанесены кривые изменения концентрации при­месей, полученные для моторного топлива.

Для уточнения значений коэффициентов ?_т и ? ₀ в урав­нении (47), удовлетворяющих топливам различных партий, были сопоставлены данные различных исследователей. При этом результаты различных опытов были приведены к длительности отстаивания, равной 8 ч.

Номограмма на рис. 51 построена для коэффициентов ?_т = 1,4; ?₀ = 80 мкм соответственно для воды и механических примесей. По но­мограмме в зависимости от требуемой эффективности отстаи­вания можно определить необходимую температуру подогре­ва и продолжительность отстаивания либо эффективность отстаивания при заданном времени по марке топлива и тем­пературе подогрева.

Пример 1. Определить эффективность отстаивания партии моторного топлива, у которого при температуре подогрева t = 60 °С обеспечивается вязкость 25 мм²/с. При высоте отстойной цистерны H = 3 м эффективность отстаивания за 16 ч по воде равна 0,6; а по механическим примесям — 0,32.

Пример 2. Определить температуру подогрева топлива в от­стойной цистерне, если необходимо удалить из топлива 80% всей во­ды, т. е. ? = 0,8, при высоте оседания Н = 3 м и продолжительно­сти отстаивания не более 24 ч. Вязкостно-температурная характе­ристика топлива та же, что и в примере 1.

Для решения данной задачи из точки ? = 0,8 необходимо про­вести перпендикуляр до пересечения с линией II. Затем параллель­но оси абсцисс провести линию до пересечения с кривой Н = 3 м и опустить перпендикуляр до пересечения с вязкостно-температур­ной характеристикой топлива. В нашем примере температура подо­грева составит 65 °С.

Аналогично можно определить режимы отстаивания и эффек­тивность для механических примесей.