Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Проанализированы основные методы определения влагоемкости силикагеля и разработан новый способ ее экспериментальной оценки в эксплуатационных условиях пневматических систем. Раскрыты основы базового способа обеспечения постоянной влажности сжатого воздуха, используемого при проведении оценок влагоемкости силикагеля, и представлено описание стенда для его практической реализации. Описана методика проведения экспериментов при различных модификациях предложенного способа и выполнена оценка погрешности измерений. Представлены экспериментальные результаты оценки влагоемкости мелкопористого силикагеля с помощью разработанного способа в статических условиях и при изменении параметров процесса поглощения, а также проведено их сопоставление с аналогичными данными, полученными другими способами. Проведена статистическая обработка результатов анализов и показано, что насыпная плотность мелкопористого силикагеля может рассматриваться лишь в качестве косвенной и качественной характеристики его влагоемкости, не дает необходимую точность количественных оценок для обеспечения безопасности эксплуатации пневматических систем.
безопасность эксплуатации пневматических систем, промышленная чистота, адсорбционная осушка воздуха, влагоемкость, силикагель.
1. Введение
Пневматические системы широко применяются во многих производственных и/или технологических процессах различных отраслей промышленности, энергетики, транспорта и связи [1–4]. Обычно их используют в качестве источников рабочих, технологических и защитных сред, средств автоматизации и/или управления, исполнительных систем и т.п. [1–5], а в отдельных случаях — как средства обеспечения безопасности протекающих процессов [6], включая решение вопросов жизнеобеспечения городов и населенных пунктов [4, 7].
Часто проблемы обеспечения надежной и безопасной работы пневматических систем неразрывно связаны с промышленной чистотой их сред, в частности сжатого воздуха. Согласно ГОСТ Р ИСО 8573–1–2005, чистота сжатого воздуха в настоящее время оценивается по его влажности и содержанию гетерогенных загрязняющих примесей. Аналогичный подход применяется и в ГОСТ 17433–80, что свидетельствует о сохранении преемственности в вопросе определения лимитирующих загрязняющих примесей воздуха.
Одним из основных путей обеспечения требуемой влажности сжатого воздуха (φ) в пневматических системах является использование адсорбционных методов его осушки с применением пористых промышленных адсорбентов [1–8], в первую очередь технического силикагеля [9]. Несколько сотен организаций занимаются его поставкой по всей России, однако лишь несколько предприятий освоили производство этого адсорбента в промышленных масштабах. В результате потребители относительно небольших объемов силикагеля, к которым относится подавляющее большинство эксплуатационных служб пневматических систем, вынуждены обращаться к услугам посредников.
1. Глизманенко Д.Л. Получение кислорода. — М.: Химия, 1972.
2. Кузьменко Н.М., Афанасьев Ю.М., Катаев М.П., Бабкин М.В. Установка осушки воздуха для консервации теплоэнергетического оборудования // Экология и промышленность России. — 2005. Ноябрь. — С. 10–12.
3. Риполь-Сарагоси Л.Ф. Осушка сжатого воздуха в пневмомагистралях УЗОТ ПТО вагонных депо // Вестник РГУПС. — 2008. № 1. — С. 18–22.
4. Руководство по содержанию кабельных линий городских телефонных сетей под избыточным воздушным давлением. — М.: Радио и связь, 1982.
5. Сырыцын Т.А. Надежность гидро- и пневмопривода. — М.: Машиностроение, 1981.
6. ГОСТ IEC 60079–2–2011. Взрывоопасные среды. Оборудование с видом взрывозащиты заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением «р». — М.: Стандартинформ, 2014.
7. Jack Price. It’s raining in our cables // Outside Plant. June. — 1998. — Р. 44–47.
8. Серпионова Е.Н. Промышленная адсорбция газов и паров. — М.: Высшая школа, 1969.
9. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. — М.: Химия, 1984.
10. Киселев А.В., Древинг В.П. Экспериментальные методы в адсорбции и молекулярной хроматографии. — М.: Издательство Московского Университета, 1973.
11. Дубинин М.М. Физико-химические основы сорбционной техники. — Л.: ГХТИ, 1932.
12. Greg S.G., Sing K.S.W. Adsorption, surface area and porosity. London: Academic Press, 1967.
13. Рачинский В.В. Введение в общую теорию динамики сорбции и хроматографии. — М.: Наука, 1964.
14. Байбаков Ф.Б., Шарапов В.М. Контроль примесей в сжатых газах. — М.: Химия, 1989.
15. Гигрометры ИВГ-1. www.pnc.ru.
16. Бэр Г.Д. Техническая термодинамика. Теоретические основы и технические приложения. — М.: Мир, 1977.
17. Богданов С.Н., Иванов О.П., Куприянова А.В. Холодильная техника. Свойства веществ. — Л.: Машиностроение, 1976.
18. Морачевский А.Г., Сладков И.Б. Физико-химические свойства молекулярных неорганических соединений. — Л.: Химия, 1987.
19. Павлихин Г.П., Львов В.А., Калугина О.Г. Вероятностно-статистическая модель процесса осушки воздуха в установках для содержания оболочек под избыточным давлением // Безопасность в техносфере. — 2012. № 6. — С. 20–27.
