Moskva, Moscow, Russian Federation
An analysis of main methods for silica gel water capacity determining has been presented. A new method of silica gel water capacity’s experimental evaluation in pneumatic systems’ operating conditions has been developed. Bases of fundamental method for constant humidity assurance of compressed air used for silica gel water capacity evaluations have been revealed. A description of a test bench for this fundamental method practical realization has been presented. A technique for experimentation with proposed method’s different modifications has been described. Measurement error estimation has been performed. Experimental results of finely porous silica gel water capacity evaluation in static conditions and in absorption process’s different parameters while using this method have been presented. These results’ correlation between similar data obtained by other methods has been carried out. Analyses results’ statistical processing has been carried out and it has been shown that a packed density of finely porous silica gel can be considered only as the indirect and qualitative characteristic of its water capacity which isn´t allowing to provide the necessary accuracy of quantitative estimates for pneumatic systems’ operation safety assurance.
pneumatic systems’ operation safety, industrial purity, adsorption air-drying, water capacity, silica gel.
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. Glizmanenko D.L. Poluchenie kisloroda [Preparation of oxygen]. Moscow, Himija Publ., 1972. 752 p.
2. Kuz´menko N.M., Afanas´ev M.P., Kataev M.P., Babkin M.V. Installation of air drying for the preservation of thermal power equipment. Jekologija i promyshlennost´ Rossii [Ecology and Industry of Russia], 2005, I. November, pp. 10-12. (in Russian)
3. Ripol´-Saragosi L.F. Drying compressed air in UZOT PTO air-pressure line of car shed. Vestnik RGUPS [Vestnik RGUPS], 2008, I. 1, pp. 18-22. (in Russian)
4. Instruction of content of cable lines of urban telephone networks under excessive air pressure. Moscow, Radio i svyaz´ Publ., 1982. 72 p. (in Russian)
5. Syrytsyn T.A. Nadezhnost´ gidro- i pnevmoprivoda [Reliability of hydraulic and pneumatic actuator]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1981. 216 p.
6. State Standard IEC 60079-2:2007. Explosive atmospheres - Part 2: Equipment protection by pressurized enclosure «p». Moscow, Standartinform Publ., 2010. 42 p. (in Russian)
7. Jack P. It’s raining in our cables. Outside Plant, 1998, no. June, pp. 44-47.
8. Serpionova E.N. Promyshlennaya adsorbtsiya gazov i parov [Industrial adsorption of gases and vapors]. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1969. 414 p.
9. Kel´tsev N. V. Osnovy adsorbtsionnoy tekhniki [Fundamentals of adsorption technology]. Moscow, Himija Publ., 1984. 512 p.
10. Kiselev A.V., Dreving V.P. Eksperimental´nye metody v adsorbtsii i molekulyarnoy khromatografii [Experimental methods in molecular adsorption and chromatography]. Moscow, Moscow University Publ., 1973. 448 p.
11. Dubinin M. M. Fiziko-khimicheskie osnovy sorbtsionnoy tekhniki [Physico-chemical basis of the sorption technology]. Leningrad, GKhTI Publ., 1932. 381 p.
12. Greg S.G., Sing K.S.W. Adsorption, surface area and porosity. London, Academic Press, 1967. 408p.
13. Rachinskiy V.V. Vvedenie v obshchuyu teoriyu dinamiki sorbtsii i khromatografii [Introduction to general theory of sorption dynamics and chromatography]. Moscow, Nauka Publ., 1964. 137 p.
14. Baybakov F.B., Sharapov V.M. Kontrol´ primesey v szhatykh gazakh [Control of impurities in the compressed gases]. Moscow, Himija Publ., 1989. 160 p.
15. Gigrometry IVG-1 [Hygrometers IVG-1] Available at: http://www.pnc.ru (Accessed 7 October 2014).
16. Ber G.D. Tekhnicheskaya termodinamika. Teoreticheskie osnovy i tekhnicheskie prilozheniya [Technical Thermodynamics. Theoretical basis and technical applications]. Moscow, Mir Publ., 1977. 519 p.
17. Bogdanov S.N., Ivanov O.P., Kupriyanova A.V. Kholodil´ naya tekhnika. Svoystva veshchestv [Refrigeration equipment. Properties of substances]. Leningrad, Mashinostroenie Publ., 1976. 168 p.
18. Morachevskiy A.G., Sladkov I.B. Fiziko-khimicheskie svoystva molekulyarnykh neorganicheskikh soedineniy [Physicochemical properties of molecular inorganic compounds]. Leningrad, Himija Publ., 1987. 192 p.
19. Pavlikhin G.P., L´vov V.A., Kalugina O.G. Probabilistic and statistical model of air-drying process in devices for the maintenance of shells under overload pressure. Bezopasnost´ v tekhnosfere [Safety in technosphere], 2012, no. 6, pp. 20-27. DOI:https://doi.org/10.12737/154 (in Russian)
