RU2523811C1 - Method for cleaning fuel tanks of rocket pods from contaminating particles during their preparation for bench tests - Google Patents
Method for cleaning fuel tanks of rocket pods from contaminating particles during their preparation for bench tests Download PDFInfo
- Publication number
- RU2523811C1 RU2523811C1 RU2013101866/05A RU2013101866A RU2523811C1 RU 2523811 C1 RU2523811 C1 RU 2523811C1 RU 2013101866/05 A RU2013101866/05 A RU 2013101866/05A RU 2013101866 A RU2013101866 A RU 2013101866A RU 2523811 C1 RU2523811 C1 RU 2523811C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tank
- filling
- liquid
- particles
- mass
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 93
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 84
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 105
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 102
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 40
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 50
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000002760 rocket fuel Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical compound C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cleaning In General (AREA)
- Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, в частности, в авиационной, ракетной и других областях техники, в которых применяются баки для рабочих жидкостей, к которым предъявляются при их эксплуатации требования по ограничению содержания в них загрязнений.The invention relates to the field of engineering and can be used, in particular, in the aviation, rocket and other fields of technology in which tanks are used for working fluids, which are required during their operation to limit the content of contaminants in them.
Так, в частности, при проведении стендовой отработки изделий ракетно-космической техники (РКТ), а именно ступеней ракет, включающих топливные баки, предъявляются высокие требования по ограничению содержания в них загрязнений, для чего в условиях испытательных комплексов при подготовке к их испытаниям необходимо проведение работ по удалению из топливных баков ракетных блоков загрязнений до заданного содержания.So, in particular, when conducting bench testing of rocket and space technology (RKT) products, namely rocket stages, including fuel tanks, high demands are placed on limiting the content of contaminants in them, for which, in conditions of test complexes, preparation for testing requires work to remove contaminants from fuel tanks of missile blocks to a given content.
Поскольку ступени ракет неподвижно устанавливаются на испытательном стенде в вертикальное положение в жестком корсете, то использовать методы очистки топливных баков, способствующие эффективному отделению загрязнений, не представляется возможным. Поэтому, как правило, для этого используется способ очистки топливных баков, основанный на многократной их промывке рабочей жидкостью.Since the rocket stages are fixedly mounted on the test bench in a vertical position in a rigid corset, it is not possible to use methods of cleaning fuel tanks that contribute to the efficient separation of contaminants. Therefore, as a rule, for this, a method of cleaning fuel tanks is used, based on their repeated washing with a working fluid.
Известен способ очистки системы подачи рабочей жидкости от механических загрязнений до заданного содержания, включающий заправку емкости рабочей жидкостью и слив ее и определение после слива рабочей жидкости из емкости массы частиц загрязнений, удаленных из емкости (см. П.Н.Белянин, В.М.Данилов. Промышленная чистота машин. М.: Машиностроение, 1982, стр.123, 124). Известный способ принят за прототип, поскольку он может быть использован для очистки топливных баков ракетных блоков от частиц загрязнений при подготовке их к стендовым испытаниям.A known method of cleaning the supply system of the working fluid from mechanical impurities to a predetermined content, including filling the tank with a working fluid and draining it and determining after draining the working fluid from the tank the mass of particles of contaminants removed from the tank (see P.N.Belyanin, V.M. Danilov, Industrial Purity of Machines, Moscow: Mashinostroenie, 1982, p. 123, 124). The known method is adopted as a prototype, since it can be used to clean the fuel tanks of missile blocks from particles of contaminants in preparing them for bench tests.
Сущность известного способа очистки заключается в следующем. Из заправочной стендовой емкости топливный бак ступени наполняют рабочей жидкостью (топливом) определенного класса чистоты. Затем топливо сливают из бака в приемную сливную емкость через контрольный фильтр, после чего фильтр снимают и исследуют задержанные на фильтрующем элементе частицы загрязнений. На основании результатов анализа частиц загрязнений, осажденных на фильтрующем элементе контрольного фильтра, судят о чистоте бака. При превышении зафиксированного содержания загрязнений допустимого его значения, способ очистки повторяют.The essence of the known cleaning method is as follows. From the refueling bench capacity, the fuel tank of the stage is filled with a working fluid (fuel) of a certain purity class. Then the fuel is drained from the tank into the receiving drain tank through the control filter, after which the filter is removed and the particles of impurities detained on the filter element are examined. Based on the results of the analysis of the particles of contaminants deposited on the filter element of the control filter, the purity of the tank is judged. If the fixed pollution content exceeds its permissible value, the cleaning method is repeated.
Известный способ имеет недостатки, которые заключаются в следующем.The known method has disadvantages, which are as follows.
Процесс удаления частиц загрязнений из бака при сливе из него топлива подчиняется определенному закону, который определяет связь количества (объема) проливаемого топлива с количеством уносимых (удаляемых) из системы загрязнений, т.е. чем больше количество выполненных наполнений-сливов топлива, тем меньше остается загрязнений в баке. В известном способе при подготовке бака заранее неизвестно содержание в нем загрязнений. В связи с тем что баки изделий, поступающих на испытания, имеют разную внутреннюю конструкцию и объем и, следовательно, различную загрязненность (различное неизвестное содержание загрязнений), то после одного цикла наполнения и слива из него топлива содержание загрязнений в баке хотя и снижается, тем не менее остается неизвестным. Для очистки бака до заданного содержания загрязнений количество проливаемого топлива выбирается с учетом его объема при ранее проводимых проливках. Однако спрогнозировать необходимое количество циклов очистки (наполнение - слив) и соответственно потребное количество рабочей жидкости (топлива) невозможно, т.к. неизвестно количество оставшихся в баке загрязнений. Кроме того, неизвестно количество загрязнений, вносимых в бак с рабочей жидкостью при наполнении, что также влияет на результаты очистки бака.The process of removing particles of contaminants from the tank when draining fuel from it is subject to a certain law that determines the relationship between the amount (volume) of spilled fuel and the number of contaminants taken away (removed) from the system, i.e. the more the number of fillings-drains of fuel performed, the less pollution remains in the tank. In the known method, when preparing the tank, the content of contaminants in it is not known in advance. Due to the fact that the tanks of the products to be tested have a different internal design and volume and, therefore, different pollution (different unknown pollution content), after one cycle of filling and draining fuel from it, the pollution content in the tank, although it decreases, no less remains unknown. To clean the tank to a predetermined contamination content, the amount of fuel to be spilled is selected taking into account its volume with previously conducted spills. However, it is impossible to predict the required number of cleaning cycles (filling - draining) and, accordingly, the required amount of working fluid (fuel), because the amount of contamination remaining in the tank is unknown. In addition, the amount of contaminants introduced into the tank with the working fluid during filling is not known, which also affects the results of cleaning the tank.
Для надежности очистки бака увеличивают количество циклов наполнение-слив.For reliable tank cleaning, the number of fill-drain cycles is increased.
При этом слив топлива из бака производят в приемную стендовую емкость, а бак наполняют новой порцией топлива из предварительно заправленной топливом заправочной стендовой емкости. Это приводит к повышению трудоемкости проведения очистки топливного бака и дополнительным материальным затратам, связанным с увеличением расхода дорогостоящей рабочей жидкости - ракетного топлива.In this case, the fuel is drained from the tank into the receiving stand tank, and the tank is filled with a new portion of fuel from the pre-refueling tank stand. This leads to an increase in the complexity of cleaning the fuel tank and additional material costs associated with an increase in the consumption of expensive working fluid - rocket fuel.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в снижении расхода рабочей жидкости (ракетного топлива), необходимого для очистки бака ракетного блока от частиц загрязнений до заданного содержания загрязнений, трудоемкости очистки и в возможности определения количества загрязнений, оставшихся в баке.The technical problem solved by the invention is to reduce the flow rate of the working fluid (rocket fuel) necessary to clean the tank of the rocket block from particles of contaminants to a given contamination content, the complexity of cleaning and the ability to determine the amount of contamination remaining in the tank.
Это достигается тем, что в известном способе очистки топливных баков ракетных блоков от частиц загрязнений при подготовке их к стендовым испытаниям, включающем наполнение бака рабочей жидкостью из заправочной стендовой емкости, слив рабочей жидкости из бака в сливную стендовую емкость, по окончании которого определяют массу частиц загрязнений, удаленных из бака, согласно изобретению после наполнения бака рабочей жидкостью определяют массу частиц загрязнений, поступивших в бак с рабочей жидкостью, затем по разности масс частиц загрязнений, удаленных из бака при сливе и поступивших в бак при наполнении, определяют массу частиц загрязнений, находившихся в баке до наполнения его рабочей жидкостью и удаленных при сливе, после чего проводят второй цикл наполнения бака рабочей жидкостью и слива ее из бака с определением массы частиц загрязнений, поступивших в бак при наполнении рабочей жидкостью и находившихся в баке до второго наполнения его рабочей жидкостью и удаленных при втором сливе, затем с учетом масс частиц загрязнений, находившихся в баке до каждого наполнения его рабочей жидкостью и удаленных при каждом сливе, определяют массу частиц загрязнений, которая может быть удалена при последующих циклах наполнения-слив, и производят очистку бака до достижения заданного содержания загрязнений в баке, при этом в качестве сливной стендовой емкости для слива рабочей жидкости используют заправочную стендовую емкость, а при наполнении и сливе из бака рабочую жидкость пропускают через технологические фильтры.This is achieved by the fact that in the known method of cleaning fuel tanks of rocket blocks from particles of contaminants when preparing them for bench tests, including filling the tank with working fluid from a refueling bench tank, draining the working fluid from the tank into a drain bench tank, at the end of which the mass of particles of contaminants is determined removed from the tank, according to the invention, after filling the tank with a working fluid, determine the mass of particles of contaminants entering the tank with the working fluid, then the difference in the mass of particles of contaminants The masses of contaminants that were removed from the tank during discharge and entered the tank during filling determine the mass of contaminants that were in the tank before it was filled with working fluid and then removed during draining, after which a second cycle of filling the tank with working fluid and draining it from the tank to determine the particle mass contaminants entering the tank when filling with a working fluid and being in the tank before the second filling with working fluid and removed during the second discharge, then taking into account the mass of particles of contaminants that were in the tank before each filling working fluid and removed at each discharge, determine the mass of contaminant particles that can be removed during subsequent filling-drain cycles, and clean the tank until the specified contaminant content in the tank is reached, while a filling stand is used to drain the working fluid to drain the working fluid capacity, and when filling and draining from the tank, the working fluid is passed through process filters.
Кроме того, наполнение бака рабочей жидкостью проводят по трубопроводу наполнения с измерением расхода и непрерывным отбором части жидкости из трубопровода наполнения в магистраль отбора через контрольный фильтр с измерением расхода и возвратом отфильтрованной жидкости в трубопровод наполнения, а массу частиц загрязнений, поступивших в бак с рабочей жидкостью, определяют по формуле, включающей объемы жидкости, определенные по измеренным значениям расходов,In addition, the filling of the tank with a working fluid is carried out through a filling pipe with flow measurement and continuous sampling of a part of the liquid from the filling pipe to the selection line through a control filter with a flow measurement and returning the filtered liquid to the filling pipe, and the mass of particles of contaminants entering the tank with the working liquid , determined by the formula, including the volume of liquid, determined by the measured values of the flow rate,
где MH1 - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей в бак по трубопроводу наполнения при первом наполнении, m2H1 - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по магистрали отбора трубопровода наполнения, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора трубопровода наполнения при первом наполнении, V0H1 - объем жидкости, прошедшей по трубопроводу наполнения в бак при первом наполнении, V2H1 - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора из трубопровода наполнения, контрольный фильтр магистрали отбора и возвращенной в трубопровод наполнения за дроссельным устройством при первом наполнении бака, ktH - поправочный коэффициент;where M H1 is the mass of particles of contaminants in the liquid passed into the tank through the filling pipeline during the first filling, m 2H1 is the mass of particles of contaminants in the liquid passed through the pipe for selection of the filling pipe deposited on the control filter of the pipe selection pipe for the first filling, V 0H1 - the volume of liquid passed through the filling pipeline into the tank during the first filling, V 2H1 - the volume of liquid passed through the sampling line from the filling pipeline, a control filter of the sampling line and returned to the pipeline filling behind the throttle device during the first filling of the tank, k tH - correction factor;
слив рабочей жидкости из бака проводят по трубопроводу слива с измерением расхода и непрерывным отбором части жидкости из трубопровода слива в другую магистраль отбора через контрольный фильтр с измерением ее расхода и возвратом отфильтрованной жидкости в трубопровод слива, а массу частиц загрязнений, удаленных из бака, определяют с учетом объемов жидкости, определенных по измеренным значениям расходов, по формулеthe working fluid is drained from the tank through a drain pipe with flow measurement and the continuous selection of part of the liquid from the drain pipe to another sampling line through a control filter with a measurement of its flow rate and the return of the filtered liquid to the drain pipe, and the mass of particles of contaminants removed from the tank is determined with taking into account the volume of liquid determined by the measured values of the flow rate, according to the formula
где MC1 - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по трубопроводу слива из бака при первом сливе, m2C1 - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по магистрали отбора трубопровода слива, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора трубопровода слива при первом сливе, V0C1 - объем жидкости, прошедшей по трубопроводу слива из бака при первом сливе, V2C1 - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора из трубопровода слива, контрольный фильтр магистрали отбора и возвращенной в трубопровод слива за дроссельным устройством, ktC - поправочный коэффициент;where M C1 is the mass of particles of contaminants in the liquid passing through the drain pipe from the tank at the first discharge, m 2C1 is the mass of particles of contaminants in the liquid passing through the drain pipe selection line, deposited on the control filter of the drain pipe selection line at the first drain, V 0C1 - the volume of fluid passing through conduit drain from the tank during the first drain, V 2C1 - the volume of fluid passing along the selection line of the drain line, the control line selection filter and returned to the discharge conduit for the throttle device, k tC - mandrel coefficient;
причем массу частиц загрязнений ΔМ1, находившихся в баке до заправки его рабочей жидкостью и удаленных при сливе из бака, определяют по формулеmoreover, the mass of particles of contaminants ΔM 1 , which were in the tank before filling it with a working fluid and removed when draining from the tank, is determined by the formula
после проведения второго цикла наполнения бака рабочей жидкостью и слива ее из бака определяют массу частиц загрязнений, поступивших в бак с рабочей жидкостью при втором наполнении, и массу частиц загрязнений, удаленных из бака при втором сливе с учетом объемов жидкости, определенных по измеренным значениям расходов соответственно по формуламafter the second cycle of filling the tank with a working fluid and draining it from the tank, determine the mass of particles of contaminants entering the tank with the working fluid during the second filling, and the mass of particles of contaminants removed from the tank during the second discharge, taking into account the volumes of liquid determined from the measured flow rates, respectively according to the formulas
где MH2 - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по трубопроводу наполнения при втором наполнении бака, m2H2 - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по магистрали отбора трубопровода наполнения, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора трубопровода наполнения при втором наполнении бака, V0H2 - объем жидкости, прошедшей по трубопроводу наполнения в бак при втором наполнении, V2H2 - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора из трубопровода наполнения, контрольный фильтр магистрали отбора и возвращенной в трубопровод наполнения за дроссельным устройством при втором наполнении бака, ktH - поправочный коэффициент, MC2 - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по трубопроводу слива при втором сливе, m2C2 - масса частиц частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по магистрали отбора трубопровода слива, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора трубопровода слива при втором сливе жидкости из бака, V0C2 - объем жидкости, прошедшей по трубопроводу слива из бака при втором сливе жидкости из бака, V2C2 - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора из трубопровода слива и возвращенной в трубопровод слива за дроссельным устройством при втором сливе жидкости из бака, ktC - поправочный коэффициент,where M H2 is the mass of particles of contaminants in the fluid passing through the filling pipe during the second filling of the tank, m 2H2 is the mass of particles of contaminants in the liquid passing through the pipe of the filling pipe deposited on the control filter of the selection pipe of the filling pipe during the second filling of the tank, V 0H2 - the volume of liquid that passed through the filling pipeline into the tank during the second filling, V 2H2 - the volume of liquid that passed through the sampling line from the filling pipeline, a control filter of the sampling line and returned to the pipe filling filler behind the throttle device during the second filling of the tank, k tH is the correction factor, M C2 is the mass of particles of contaminants in the liquid passing through the drain pipe at the second drain, m 2C2 is the mass of particles of pollution particles in the liquid passing through the drain pipe selection line, deposited on the control filter of the drain pipe selection line during the second discharge of liquid from the tank, V 0C2 is the volume of liquid passed through the drain pipe from the tank during the second liquid discharge from the tank, V 2C2 is the volume of liquid passed through the selection line and from the discharge pipeline and returned to the discharge pipe after the throttle device during the second discharge of liquid from the tank, k tC - correction factor,
определяют массу частиц загрязнений ΔМ2, находившихся в баке до второго наполнения его рабочей жидкостью и удаленных при втором сливе из бака, по формулеdetermine the mass of particles of contaminants ΔM 2 that were in the tank until the second filling it with a working fluid and removed during the second discharge from the tank, according to the formula
с использованием полученных значений ΔМ1, ΔМ2 составляют уравнения, определяющие зависимость массы частиц загрязнений, удаленных из бака, от объема использованной жидкости,using the obtained values ΔM 1 , ΔM 2 are the equations that determine the dependence of the mass of particles of contaminants removed from the tank on the volume of liquid used,
для первого цикла очистки:for the first cleaning cycle:
для второго цикла очистки:for the second cleaning cycle:
в результате решения которых определяют постоянные (при выбранных режимах очистки) величины ΔМ0, А0 (ΔМ0 - начальное содержание загрязнений в системе), после чего определяют массу частиц загрязнений ΔM, которая может быть удалена при последующих циклах очистки с использованием объема рабочей жидкости V0H, по уравнениюas a result of the solution of which the constants ΔM 0 , A 0 (ΔM 0 is the initial content of contaminants in the system) are determined constant (at selected cleaning modes), after which the mass of contaminant particles ΔM, which can be removed during subsequent cleaning cycles using the volume of working fluid, is determined V 0H , by the equation
и проводят очистку бака до допустимого значения содержания загрязнений.and conduct tank cleaning to an acceptable value for the content of contaminants.
При этом предварительно последовательно проводят настройку режимов течения рабочей жидкости в участках трубопроводов наполнения и слива и в соответствующих магистралях отбора части жидкости для установления условий равенства скоростей жидкости в заборных элементах устройств отбора и в участках трубопроводов наполнения и слива в местах установки в них устройств отбора части жидкости путем их проливки рабочей жидкостью с измерением в них расходов жидкости, определения массы частиц загрязнений, осажденных на контрольных фильтрах участков трубопроводов наполнения и слива и магистралей отбора части жидкости, с использованием которых и с учетом объемов жидкости, определенных по измеренным значениям расходов, определяют поправочные коэффициенты ktH, ktC по формуламIn this case, the flow regimes of the working fluid are preliminarily sequentially adjusted in the sections of the filling and draining pipelines and in the corresponding fluid sampling lines to establish conditions for equal fluid velocities in the sampling elements of the sampling devices and in the sections of the filling and draining pipelines at the installation sites for the liquid sampling devices by pouring them with a working fluid, measuring the flow rates of them, determining the mass of particles of contaminants deposited on control filters by tkov pipeline filling and discharge lines and the selection of the liquid, with which, taking into account the volume of liquid defined by the measured values of the costs determined correction coefficients k tH, k tC by formulas
где m1tH - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по участку трубопровода наполнения при настройке, осажденных на контрольном фильтре сливной магистрали, m2tH - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по магистрали отбора, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора участка трубопровода наполнения при настройке, V0tH - объем жидкости, прошедшей по участку трубопровода наполнения при настройке, V2tH - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора участка трубопровода наполнения при настройке, m1tC - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по участку трубопровода слива при настройке, осажденных на контрольном фильтре сливной магистрали, m2tC - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по магистрали отбора, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора участка трубопровода слива при настройке, V0tC - объем жидкости, прошедшей по участку трубопровода слива при настройке, V2tC - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора участка трубопровода слива при настройке.where m 1tH is the mass of particles of contaminants in the liquid passing through the section of the filling pipeline during adjustment, deposited on the control filter of the drain line, m 2tH is the mass of particles of contaminants in the liquid passing through the line of sampling, deposited on the control filter of the line of selection of the section of the filling pipeline during tuning , V 0tH - the volume of fluid passing along the pipeline filling portion when setting, V 2tH - the volume of fluid passing through the pipeline selecting section when setting the filling conduit, m 1tC - mass of particles contaminated minutes in fluid passing over the site of the pipeline discharging when configuring deposited on a control filter drain line, m 2tC - weight contaminant particles in a fluid passed through line selection deposited on the test filter line selection drain conduit portion when setting, V 0tC - volume of liquid , which passed through the drain pipeline section during adjustment, V 2tC is the volume of fluid passing through the drain pipe section during adjustment.
На фиг.1 изображена пневмогидравлическая схема, в соответствии с которой реализуется способ очистки бака ракетного блока (ступени) от механических загрязнений при подготовке его к стендовым испытаниям, а на фиг.2 изображена пневмогидравлическая схема проливочного стенда, на котором производится настройка режимов течения рабочей жидкости в участках трубопроводов наполнения и слива для определения поправочных коэффициентов.In Fig. 1, a pneumohydraulic diagram is shown in accordance with which a method of cleaning a tank of a rocket block (stage) from mechanical impurities when preparing it for bench tests is implemented, and Fig. 2 shows a pneumohydraulic diagram of a pouring stand, on which the flow regimes of the working fluid are set in sections of the filling and discharge pipelines to determine correction factors.
Схема, изображенная на фиг.1, включает заправочную стендовую емкость 1 с рабочей жидкостью - топливом, трубопроводы наполнения 2 топливом бака 4 испытываемой ступени и слива 3 топлива из бака 4 в заправочную стендовую емкость 1, отсечные клапаны 5, 6, 7. Заправочная стендовая емкость 1 снабжена системами наддува и заправки ее топливом и одновременно является сливной стендовой емкостью.The diagram depicted in Fig. 1 includes a refueling bench container 1 with a working fluid - fuel, pipelines for filling 2 with fuel of the tank 4 of the test stage and draining 3 fuel from the tank 4 into the refueling bench container 1, shut-off valves 5, 6, 7. Refueling bench capacity 1 is equipped with pressurization and refueling systems and at the same time it is a drain bench capacity.
Трубопровод наполнения 2 бака 4 топливом соединен с выходом отсечного клапана 5, установленного на выходе из заправочной стендовой емкости 1, и содержит технологический фильтр 8, расходомер 9 и отсечной клапан 6. Трубопровод наполнения 2 содержит участок, состоящий из последовательно установленных - устройства отбора части потока топлива 10 и дроссельного устройства 14. При этом устройство отбора части потока топлива 10 соединено с магистралью отбора 11, в которой последовательно установлены вентиль 16, контрольный фильтр 12, расходомер 13 и вентиль 15. Выход магистрали отбора 11 подсоединен к выходу участка трубопровода наполнения 2 за дроссельным устройством 14 до отсечного клапана 6, соединенного с системой заправки бака 4.The filling pipe 2 of the tank 4 with fuel is connected to the output of the shut-off valve 5, installed at the outlet of the refueling bench container 1, and contains a process filter 8, a flowmeter 9 and a shut-off valve 6. The filling pipe 2 contains a section consisting of sequentially installed - part flow
Трубопровод слива 3 топлива из бака 4 содержит отсечной клапан 7, соединенный с участком трубопровода наполнения-слива бака 4, к которому подсоединен съемный участок, состоящий из последовательно установленных - устройства отбора части потока топлива 17 и дроссельного устройства 23. При этом устройство отбора части потока топлива 17 соединено с магистралью отбора 21, в которой последовательно установлены вентиль 25, контрольный фильтр 20, расходомер 22 и вентиль 24. Выход магистрали отбора 21 подсоединен за дроссельным устройством 23 к выходу участка трубопровода слива 3, соединенного через технологический фильтр 18 и расходомер 19 с выходом отсечного клапана 5.The pipeline for draining fuel 3 from the tank 4 contains a shut-off valve 7 connected to a portion of the filling-draining pipeline of the tank 4, to which a removable section is connected, consisting of sequentially installed devices for selecting a part of the
В связи с тем что при изготовлении и монтаже устройства отбора части потока топлива возможны отклонения от расчетных размеров, нарушения точности расположения (размещения) заборных элементов устройств отбора при установке в трубопроводе, при работе устройств эти особенности приведут к отклонению расходов и скоростей топлива от расчетных и, как следствие, к нарушению закономерностей распределения частиц загрязнений в потоке топлива в трубопроводах наполнения и слива и в соответствующих магистралях отбора части потока топлива, т.е. к снижению точности определения содержания частиц загрязнений в топливе, текущем в трубопроводе.Due to the fact that in the manufacture and installation of a device for taking part of the fuel flow, deviations from the design dimensions, violation of the accuracy of the location (placement) of the intake elements of the selection devices during installation in the pipeline are possible, during operation of the devices these features will lead to a deviation of fuel costs and speeds from the calculated and , as a consequence, to a violation of the laws governing the distribution of contaminant particles in the fuel flow in the filling and discharge pipelines and in the corresponding highways for the selection of a part of the fuel flow, i.e. to reduce the accuracy of determining the content of contaminant particles in the fuel flowing in the pipeline.
Для определения поправочных коэффициентов, связанных с установлением реальных режимов течения топлива в заборных элементах устройств отбора и в трубопроводах наполнения и слива, в местах их установки предварительно проводят настройки режимов течения топлива в съемных участках трубопроводов наполнения и слива для каждого трубопровода раздельно.To determine the correction factors associated with the establishment of real fuel flow regimes in the intake elements of the sampling devices and in the filling and discharge pipelines, in the places of their installation, the fuel flow regimes are preliminarily adjusted in the removable sections of the filling and discharge pipelines separately for each pipeline.
Пневмогидросхема проливочного стенда (фиг.2), на котором производится настройка режимов течения рабочей жидкости в участках трубопроводов наполнения и слива для определения поправочных коэффициентов, включает заправочную стендовую емкость 26 с системой наддува-дренажа и системой заправки-слива. Линия слива из заправочной стендовой емкости 26 содержит отсечной клапан 27, расходомер 28, сливную магистраль 30, на которой установлен контрольный фильтр 31, отсечной клапан 32, соединенную со сливной стендовой емкостью 33.Pneumohydrochemical pouring stand (figure 2), which is used to configure the flow regimes of the working fluid in the sections of the filling and discharge pipelines to determine correction factors, includes a refueling
Сначала между выходом из расходомера 28 и сливной магистралью 30 устанавливают участок 29 с трубопровода наполнения (см. фиг.1), включающий последовательно установленные устройство отбора части потока топлива 10 и дроссельное устройство 14. При этом устройство отбора части потока топлива 10 соединено с магистралью отбора 11, в которой последовательно установлены вентиль 16, контрольный фильтр 12, расходомер 13 и вентиль 15. Выход магистрали отбора 11 подсоединен к выходу участка 29 за дроссельным устройством 14. В скобках указаны позиции, соответствующие элементам съемного участка трубопровода слива фиг.1.First, between the outlet of the
Настройку режимов течения в съемном участке осуществляют следующим образом (см. фиг.2).The adjustment of the flow regimes in the removable area is as follows (see figure 2).
1. В исходном состоянии дроссельное устройство 14 отрегулировано на заданный режим течения жидкости в заборном элементе устройства отбора 10 и в трубопроводе в месте размещения устройства отбора.1. In the initial state, the
2. Подают нейтральный газ с заданным давлением в заправочную стендовую емкость 26, открывают отсечные клапаны 27 и 32 и вентили 16 и 15 на магистрали отбора, и жидкость поступает через расходомер 28 в участок трубопровода 29. Часть жидкости через заборное устройство отбора 10 непрерывно поступает в магистраль отбора 11 и по магистрали отбора - на контрольный фильтр 12, где частицы загрязнений осаждаются на фильтрующем элементе. Отфильтрованная контрольным фильтром 12 жидкость поступает в расходомер 13 магистрали отбора и далее возвращается в трубопровод 29 за устройством дросселирования 14.2. A neutral gas with a predetermined pressure is supplied to the
3. Основной поток жидкости проходит по участку трубопровода наполнения и далее, соединяясь с потоком жидкости, выходящей из магистрали отбора 11, по сливной магистрали 30 через контрольный фильтр 31, отсечной клапан 32 поступает в сливную стендовую емкость 33. Время проливки определяют на основе опытных данных.3. The main fluid flow passes through the filling pipeline section and then, connecting to the fluid flow exiting the
4. В заданный момент времени закрывают отсечные клапаны 27, 32 и прекращают подачу жидкости в участок трубопровода наполнения. Затем закрывают вентили 16 и 15 на магистрали отбора, снимают контрольные фильтры 12 и 31, производят их разборку, извлекают осажденные загрязнения, проводят их анализ, включая определение массы.4. At a given point in time, shut-off
По измеренным расходомерами 28 и 13 значениям расходов жидкости и с учетом времени течения жидкости определяют объемы жидкости, прошедшие по трубопроводу наполнения и по магистрали отбора.According to the measured
5. Для определения поправочных коэффициентов в трубопроводе слива аналогично производится настройка режимов течения рабочей жидкости в нем и в съемном участке трубопровода слива (см. фиг.1), предварительно установленного на проливочном стенде (см. фиг.2) между выходом из расходомера 28 и сливной магистралью 30. Участок 29 трубопровода слива включает последовательно установленные устройство отбора части потока топлива 17 и дроссельное устройство 23. При этом устройство отбора части потока топлива 17 соединено с магистралью отбора 21, в которой последовательно установлены вентиль 25, контрольный фильтр 20, расходомер 22 и вентиль 24. Выход магистрали отбора 21 подсоединен к выходу участка трубопровода слива за дроссельным устройством 23. При этом определяют массы загрязнений, задержанных на контрольных фильтрах 20 и 31, а по измеренным расходомерами 28 и 22 значениям расходов жидкости и с учетом времени течения жидкости определяют объемы жидкости, прошедшие по трубопроводу наполнения и по магистрали отбора.5. To determine the correction factors in the drain pipeline, the flow regimes of the working fluid in it and in a removable section of the drain pipeline (see Fig. 1), pre-installed on the pouring stand (see Fig. 2) between the outlet of the
6. С использованием полученных данных определяют значения поправочных коэффициентов ktH, ktC по формулам6. Using the data obtained, the values of the correction factors k tH , k tC are determined by the formulas
где m1tH - масса загрязнений в жидкости, прошедшей по участку трубопровода наполнения при настройке, осажденных на контрольном фильтре сливной магистрали, m2tH - масса загрязнений в жидкости, прошедшей по магистрали отбора, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора участка трубопровода наполнения при настройке, V0tH - объем жидкости, прошедшей по участку трубопровода наполнения при настройке, V2tH - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора участка трубопровода наполнения при настройке, m1tC - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по участку трубопровода слива при настройке, осажденных на контрольном фильтре сливной магистрали, m2tC - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по магистрали отбора, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора участка трубопровода слива при настройке, V0tC - объем жидкости, прошедшей по участку трубопровода слива при настройке, V2tC - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора участка трубопровода слива при настройке.where m 1tH is the mass of contaminants in the fluid passing through the filling pipeline section during adjustment, deposited on the control filter of the drain line, m 2tH is the mass of contaminants in the liquid passing through the sampling pipeline deposited on the control filter in the selection line filter, filling the pipeline section during the adjustment, V 0tH - the volume of fluid passing along the pipeline filling portion when setting, V 2tH - the volume of fluid passing along the pipeline section selection line when configuring the filling, m 1tC - mass particle contamination in the fluid, roshedshey the section of conduit drain when configuring deposited on a control filter drain line, m 2tC - mass particle contamination in the fluid held by the selection line deposited at the control filter pipeline section selection line drain when setting, V 0tC - the volume of fluid passing over the site the discharge pipeline during adjustment, V 2tC is the volume of fluid passing through the selection line for the section of the drain pipeline during adjustment.
После проведения настройки и определения поправочных коэффициентов съемные участки трубопроводов наполнения и слива с зафиксированными положениями устройств отбора части жидкости 10 и 17 и дроссельных устройстве и 23 устанавливают на стенд для очистки топливного бака 4 ракетного блока от частиц загрязнений при подготовке его к стендовым испытаниям (см. фиг.1).After adjusting and determining the correction factors, removable sections of the filling and discharge pipelines with the fixed positions of the
Способ очистки топливных баков ракетных блоков от частиц загрязнений при подготовке их к стендовым испытаниям осуществляют следующим образом, фиг.1.The method of cleaning the fuel tanks of rocket blocks from particles of contaminants when preparing them for bench tests is as follows, Fig.1.
1. Проводят первый цикл очистки бака 4 путем его наполнения топливом и последующего слива. При этом значения расхода топлива при наполнении бака 4 и при сливе выбирают из условия равенства или превышения расхода топлива при проведении испытания ступени (задается в документации на проведение испытаний) и выдерживается одинаковым при всех циклах.1. Spend the first cycle of cleaning the tank 4 by filling it with fuel and subsequent drain. In this case, the fuel consumption values when filling the tank 4 and when draining are selected from the condition of equal or exceeding fuel consumption during the test stage (specified in the documentation for testing) and maintained the same for all cycles.
2. Наполнение бака 4 топливом проводят из заправочной стендовой емкости 1 по трубопроводу наполнения 2. Включают систему наддува емкости 1 нейтральным газом (система настроена на поддержание заданного расхода топлива по трубопроводу 2) и открывают клапаны 5, 6, вентили 15, 16 на магистрали отбора проб 11 и клапан на входе в бак 4. Топливо из емкости 1 проходит с заданным расходом через отсечной клапан 5 по трубопроводу 2 через технологический фильтр 8 (где частично осаждаются частицы загрязнений), расходомер 9 (контроль расхода топлива осуществляют по показаниям расходомера 9 трубопровода наполнения 2 и расходомера 13 магистрали отбора проб). Часть топлива поступает из трубопровода 2 через устройство отбора 10 в магистраль отбора пробы 11, содержащую контрольный фильтр 12, расходомер 13, и возвращается в трубопровод 2 за устройством дросселирования 14. После наполнения бака 4 закрывают клапаны 5, 6 трубопровода наполнения 2 и отсечные вентили 15, 16 магистрали отбора.2. Filling the tank 4 with fuel is carried out from the refueling bench container 1 through the filling line 2. The system of pressurization of the tank 1 with neutral gas is turned on (the system is configured to maintain a given fuel consumption through the pipe 2) and open valves 5, 6,
3. Включают систему наддува бака 4 изделия (настроенную на поддержание заданного расхода жидкости в трубопроводе) и открывают клапаны 7, 5 трубопровода слива и отсечные вентили 24, 25 магистрали отбора проб 21. Производят слив топлива из заправленного бака 4 по трубопроводу слива 3.3. Turn on the system of pressurizing the tank 4 of the product (configured to maintain a given flow rate of the liquid in the pipeline) and open the valves 7, 5 of the drain line and shut-off
Топливо из бака 4 проходит по трубопроводу 3 через технологический фильтр 18 (где осаждается основная масса частиц загрязнений), расходомер 19, отсечной клапан 5 и поступает в заправочную стендовую емкость 1. При этом часть топлива проходит через устройство отбора 17 в магистраль отбора 21, содержащую контрольный фильтр 20, расходомер 22, отсечные вентили 24, 25, и возвращается в основной поток в трубопровод 3 за устройством дросселирования 23. Контроль расхода топлива - по показаниям расходомеров 19, 22.The fuel from the tank 4 passes through the pipeline 3 through the process filter 18 (where the bulk of the particles of dirt is deposited), a flow meter 19, a shut-off valve 5 and enters the refueling stand tank 1. At the same time, part of the fuel passes through the
После слива топлива из бака 4 в заправочную стендовую емкость 1 закрывают клапаны 5, 7 трубопровода слива 3 и отсечные вентили 24, 25 магистрали отбора проб 21.After draining the fuel from the tank 4 into the refueling bench container 1, the valves 5, 7 of the drain pipe 3 and shut-off
4. Для определения содержания массы частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по трубопроводам наполнения 2 и слива 3, отсоединяют контрольный фильтр 12 магистрали отбора из трубопровода наполнения 2 и контрольный фильтр 20 магистрали отбора 21 из трубопровода слива 3. После соответствующей обработки с контрольных фильтров извлекают загрязнения и проводят их анализ, включая определение массы осажденных загрязнений с использованием поправочных коэффициентов, значения которых получены при проведении предварительных работ по настройке режимов течения.4. To determine the mass content of particles of contaminants in the liquid passing through the filling lines 2 and drain 3, the
5. Определяют массу частиц загрязнений в топливе, прошедшем по трубопроводу 2 в бак 4 изделия при первом наполнении бака5. Determine the mass of particles of contaminants in the fuel passing through the pipe 2 to the tank 4 of the product during the first filling of the tank
где MH1 - масса частиц загрязнений в жидкости (топливе), прошедшей в бак изделия 4 при первом наполнении, m2H1 - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по магистрали отбора проб 11 трубопровода наполнения, осажденных на контрольном фильтре 12 магистрали отбора при первом наполнении; V0H1 - объем жидкости, прошедшей по трубопроводу 2 из емкости 1 в бак 4 изделия при первом наполнении; V2H1 - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора 11 из трубопровода наполнения и возвращенной в трубопровод при первом наполнении бака, ktH - поправочный коэффициент.where M H1 is the mass of particles of contaminants in the liquid (fuel) passed into the product tank 4 during the first filling, m 2H1 is the mass of particles of contaminants in the liquid passed through the
6. Определяют массу частиц загрязнений в топливе, прошедшем по трубопроводу при первом сливе из бака 4 изделия:6. Determine the mass of particles of contaminants in the fuel that passed through the pipeline during the first discharge from the tank 4 products:
где MC1 - масса частиц загрязнений в жидкости (топливе), прошедшей по трубопроводу слива 3 из бака 4 при первом сливе из бака, m2C1 - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по магистрали отбора проб 21 трубопровода слива, осажденных на контрольном фильтре 20 магистрали отбора при первом сливе, V0C1 - объем жидкости, прошедший по трубопроводу слива 3 из бака 4 в емкость 1 при первом сливе, V2C1 - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора 21 из трубопровода слива и возвращенной в трубопровод при первом сливе, ktC - поправочный коэффициент.where M C1 is the mass of particles of contaminants in the liquid (fuel) passing through the drain line 3 from the tank 4 during the first discharge from the tank, m 2C1 is the mass of particles of contaminants in the liquid passing through the
7. На основе полученных данных определяют массу частиц загрязнений ΔM1, удаленных из бака 4 изделия при проведении первого цикла очистки «наполнение - слив»:7. Based on the data obtained, the mass of particles of contaminants ΔM 1 removed from the tank 4 of the product during the first cleaning cycle "filling - discharge" is determined:
(обозначения приведены выше)(designations are given above)
8. При проведении второго и последующих циклов очистки «наполнение и слив» получают данные в соответствии с выражениями, аналогичными (3-5),8. During the second and subsequent cleaning cycles "filling and draining" receive data in accordance with expressions similar to (3-5),
9. Полученные значения массы удаленных частиц загрязнений и объемов жидкости (топлива) используют для определения объемов жидкости, необходимых для удаления из бака заданной массы загрязнений. С использованием результатов первого цикла очистки «наполнение-слив» составляют уравнение, определяющее зависимость массы загрязнений, удаленных из бака, от объема использованной жидкости9. The obtained mass values of the removed particles of contaminants and the volumes of liquid (fuel) are used to determine the volumes of liquid necessary to remove a given mass of contaminants from the tank. Using the results of the first filling-drain cleaning cycle, an equation is drawn up that determines the dependence of the mass of contaminants removed from the tank on the volume of liquid used
а по результатам второго цикла очистки составляют аналогичное уравнение с учетом результатов первого циклаand according to the results of the second cleaning cycle, they make up a similar equation taking into account the results of the first cycle
где ΔМ1, ΔМ2 - масса частиц загрязнений, удаленных из бака после первого и второго циклов очистки («наполнение - слив»), V0H1, V0H2 - объемы рабочей жидкости (топлива), использованные при наполнении бака при проведении первого и второго циклов очистки. На основе результатов двух циклов очистки определяют постоянные (при выбранных режимах очистки) величины ΔМ0, А0 (ΔМ0 - начальное содержание загрязнений в баке). Объем жидкости V0H, необходимый для удаления из бака заданной массы ΔМ частиц загрязнений, определяют с использованием уравненияwhere ΔМ 1 , ΔМ 2 is the mass of particles of contaminants removed from the tank after the first and second cleaning cycles ("filling - draining"), V 0H1 , V 0H2 are the volumes of the working fluid (fuel) used to fill the tank during the first and second cleaning cycles. Based on the results of two cleaning cycles, constant (at the selected cleaning modes) ΔM 0 , A 0 values (ΔM 0 - initial pollution content in the tank) are determined. The volume of liquid V 0H required to remove from the tank a given mass ΔM of contaminant particles is determined using the equation
после чего проводят очередные циклы очистки с режимами, аналогичными режимам при первом и втором циклах очистки, для достижения допустимого значения содержания загрязнений в баке.after which the next cleaning cycles are carried out with regimes similar to those of the first and second cleaning cycles, in order to achieve an acceptable value of the contaminant content in the tank.
Масса частиц загрязнений, оставшихся в баке после проведения очистки ΔMocm, может быть определена по уравнениюThe mass of particles of contaminants remaining in the tank after cleaning ΔM ocm can be determined by the equation
где ΔМ1,ΔМ2,…,ΔMn - масса частиц загрязнений, удаленных из бака при проведении первого, второго, …, n-го циклов очистки,where ΔM 1 , ΔM 2 , ..., ΔM n is the mass of particles of contaminants removed from the tank during the first, second, ..., n-th cleaning cycles,
что является дополнительной информацией для принятия решения о целесообразности проведения заключительных циклов очистки.which is additional information for deciding on the feasibility of conducting final cleaning cycles.
Проведение операций очистки рабочей жидкости при наполнении бака и при ее сливе из бака в стендовую заправочную емкость позволяет неоднократно использовать известный объем одной и той же рабочей жидкости. Это позволяет снизить расходы рабочей жидкости (дорогостоящего ракетного топлива), необходимой для достижения заданной чистоты. Кроме того, вследствие исключения необходимости проведения монтажных работ по подсоединению и отсоединению сливной емкости, в качестве которой используется стендовая заправочная емкость, использование способа позволяет снизить трудоемкость проведения очистки бака ступени. Причем проведение оценки содержания массы частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по трубопроводам наполнения и слива, использование способа позволяет проводить очистку бака ракетного блока, используя минимальное количество циклов «наполнение-слив» для достижения заданной степени очистки бака.Carrying out the operations for cleaning the working fluid when filling the tank and when draining it from the tank into the bench refueling tank allows you to repeatedly use the known volume of the same working fluid. This allows you to reduce the flow rate of the working fluid (expensive rocket fuel) necessary to achieve a given purity. In addition, due to the elimination of the need for installation work to connect and disconnect the drain tank, which is used as a bench refueling tank, the use of the method reduces the complexity of cleaning the tank level. Moreover, the assessment of the content of the mass of particles of contaminants in the fluid passing through the filling and discharge pipelines, the use of the method allows cleaning the tank of the rocket unit using the minimum number of fill-drain cycles to achieve a given degree of tank cleaning.
Claims (3)
,
где MH1 - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей в бак по трубопроводу наполнения при первом наполнении, m2H1 - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по магистрали отбора трубопровода наполнения, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора трубопровода наполнения при первом наполнении, V0H1 - объем жидкости, прошедшей по трубопроводу наполнения в бак при первом наполнении, V2H1 - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора из трубопровода наполнения, контрольный фильтр магистрали отбора и возвращенной в трубопровод наполнения за дроссельным устройством при первом наполнении бака, ktH - поправочный коэффициент;
слив рабочей жидкости из бака проводят по трубопроводу слива с измерением расхода и непрерывным отбором части жидкости из трубопровода слива в другую магистраль отбора через контрольный фильтр с измерением ее расхода и возвратом отфильтрованной жидкости в трубопровод слива, а массу частиц загрязнений, удаленных из бака, определяют с учетом объемов жидкости, определенных по измеренным значениям расходов, по формуле
,
где MC1 - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по трубопроводу слива из бака при первом сливе, m2C1 - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по магистрали отбора трубопровода слива, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора трубопровода слива при первом сливе, V0C1 - объем жидкости, прошедшей по трубопроводу слива из бака при первом сливе, V2C1 - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора из трубопровода слива, контрольный фильтр магистрали отбора и возвращенной в трубопровод слива за дроссельным устройством, ktC - поправочный коэффициент;
причем массу частиц загрязнений ΔM1, находившихся в баке до заправки его рабочей жидкостью и удаленных при сливе из бака, определяют по формуле
;
после проведения второго цикла наполнения бака рабочей жидкостью и слива ее из бака определяют массу частиц загрязнений, поступивших в бак с рабочей жидкостью при втором наполнении, и массу частиц загрязнений, удаленных из бака при втором сливе с учетом объемов жидкости, определенных по измеренным значениям расходов соответственно по формулам
, ,
где MH2 - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по трубопроводу наполнения при втором наполнении бака, m2H2 - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по магистрали отбора трубопровода наполнения, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора трубопровода наполнения при втором наполнении бака, V0H2 - объем жидкости, прошедшей по трубопроводу наполнения в бак при втором наполнении, V2H2 - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора из трубопровода наполнения, контрольный фильтр магистрали отбора и возвращенной в трубопровод наполнения за дроссельным устройством при втором наполнении бака, ktH - поправочный коэффициент, МС2 - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по трубопроводу слива при втором сливе, m2C2 - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по магистрали отбора трубопровода слива, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора трубопровода слива при втором сливе жидкости из бака, V0C2 - объем жидкости, прошедшей по трубопроводу слива из бака при втором сливе жидкости из бака, V2C2 - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора из трубопровода слива и возвращенной в трубопровод слива за дроссельным устройством при втором сливе жидкости из бака, ktC - поправочный коэффициент,
определяют массу частиц загрязнений ΔМ2, находившихся в баке до второго наполнения его рабочей жидкостью и удаленных при втором сливе из бака, по формуле
,
с использованием полученных значений ΔМ1, ΔМ2 составляют уравнения, определяющие зависимость массы частиц загрязнений, удаленных из бака, от объема использованной жидкости,
для первого цикла очистки:
,
для второго цикла очистки:
,
в результате решения которых определяют постоянные (при выбранных режимах очистки) величины ΔМ0, А0 (ΔМ0 - начальное содержание загрязнений в системе), после чего определяют массу частиц загрязнений ΔM, которая может быть удалена при последующих циклах очистки с использованием объема рабочей жидкости V0H, по уравнению
и проводят очистку бака до допустимого значения содержания загрязнений.2. The method according to claim 1, characterized in that the tank is filled with a working fluid through a filling pipe with a flow measurement and continuous sampling of a portion of the liquid from the filling pipe to the selection line through a control filter with a flow measurement and returning the filtered liquid to the filling pipe, and the mass particles of contaminants entering the tank with the working fluid, is determined taking into account the volume of fluid, determined by the measured values of the flow rate, according to the formula
,
where M H1 is the mass of particles of contaminants in the liquid passed into the tank through the filling pipeline during the first filling, m 2H1 is the mass of particles of contaminants in the liquid passed through the pipe for selection of the filling pipe deposited on the control filter of the pipe selection pipe for the first filling, V 0H1 - the volume of liquid passed through the filling pipeline into the tank during the first filling, V 2H1 - the volume of liquid passed through the sampling line from the filling pipeline, a control filter of the sampling line and returned to the pipeline filling behind the throttle device during the first filling of the tank, k tH - correction factor;
the working fluid is drained from the tank through a drain pipe with flow measurement and the continuous selection of part of the liquid from the drain pipe to another sampling line through a control filter with a measurement of its flow rate and the return of the filtered liquid to the drain pipe, and the mass of particles of contaminants removed from the tank is determined with taking into account the volume of liquid determined by the measured values of the flow rate, according to the formula
,
where M C1 is the mass of particles of contaminants in the liquid passing through the drain pipe from the tank at the first discharge, m 2C1 is the mass of particles of contaminants in the liquid passing through the drain pipe selection line, deposited on the control filter of the drain pipe selection line at the first drain, V 0C1 - the volume of fluid passing through conduit drain from the tank during the first drain, V 2C1 - the volume of fluid passing along the selection line of the drain line, the control line selection filter and returned to the discharge conduit for the throttle device, k tC - mandrel coefficient;
moreover, the mass of particles of contaminants ΔM 1 , which were in the tank before filling it with a working fluid and removed when draining from the tank, is determined by the formula
;
after the second cycle of filling the tank with a working fluid and draining it from the tank, determine the mass of particles of contaminants entering the tank with the working fluid during the second filling, and the mass of particles of contaminants removed from the tank during the second discharge, taking into account the volumes of liquid determined from the measured flow rates, respectively according to the formulas
, ,
where M H2 is the mass of particles of contaminants in the fluid passing through the filling pipe during the second filling of the tank, m 2H2 is the mass of particles of contaminants in the liquid passing through the pipe of the filling pipe deposited on the control filter of the selection pipe of the filling pipe during the second filling of the tank, V 0H2 - the volume of liquid that passed through the filling pipeline into the tank during the second filling, V 2H2 - the volume of liquid that passed through the sampling line from the filling pipeline, a control filter of the sampling line and returned to the pipe filling filler behind the throttle device during the second filling of the tank, k tH is the correction factor, M C2 is the mass of contaminant particles in the fluid passing through the drain pipe at the second discharge, m 2C2 is the mass of contaminant particles in the fluid passing through the drain pipe selection line, deposited in the control filter drain line selection line at a second draining fluid from the tank, V 0C2 - the volume of fluid passing through conduit drain from the tank at a second fluid draining from the tank, V 2C2 - the volume of fluid passing along the selection line of t uboprovoda drain and returned to the drain line for the second throttling device draining fluid from the tank, k tC - correction factor,
determine the mass of particles of contaminants ΔM 2 that were in the tank until the second filling it with a working fluid and removed during the second discharge from the tank, according to the formula
,
using the obtained values ΔM 1 , ΔM 2 are the equations that determine the dependence of the mass of particles of contaminants removed from the tank on the volume of liquid used,
for the first cleaning cycle:
,
for the second cleaning cycle:
,
as a result of the solution of which the constants ΔM 0 , A 0 (ΔM 0 is the initial content of contaminants in the system) are determined constant (at selected cleaning modes), after which the mass of contaminant particles ΔM, which can be removed during subsequent cleaning cycles using the volume of working fluid, is determined V 0H , by the equation
and conduct tank cleaning to an acceptable value for the content of contaminants.
, ,
где m1tH - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по участку трубопровода наполнения при настройке, осажденных на контрольном фильтре сливной магистрали, m2tH - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по магистрали отбора, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора участка трубопровода наполнения при настройке, V0tH - объем жидкости, прошедшей по участку трубопровода наполнения при настройке, V2tH - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора участка трубопровода наполнения при настройке, m1tC - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по участку трубопровода слива при настройке, осажденных на контрольном фильтре сливной магистрали, m2tC - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по магистрали отбора, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора участка трубопровода слива при настройке, V0tC - объем жидкости, прошедшей по участку трубопровода слива при настройке, V2tC - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора участка трубопровода слива при настройке. 3. The method according to claim 2, characterized in that the flow conditions of the working fluid are preliminarily sequentially adjusted in the sections of the filling and discharge pipelines and in the corresponding lines for selecting a portion of the liquid to establish conditions for equal liquid velocities in the intake elements of the sampling devices and in the sections of the filling pipelines and discharge at the places of installation in them of devices for the selection of a part of the liquid by spilling them with the working fluid, measuring the flow rates of liquids in them, determining the mass of particles of contaminants deposited and control filter pipe sections fill and drain lines, and selection of the liquid, with which, taking into account the volume of liquid defined by the measured values of the costs determined correction coefficients k tH, k tC by formulas
, ,
where m 1tH is the mass of particles of contaminants in the liquid passing through the section of the filling pipeline during adjustment, deposited on the control filter of the drain line, m 2tH is the mass of particles of contaminants in the liquid passing through the line of sampling, deposited on the control filter of the line of selection of the section of the filling pipeline during tuning , V 0tH - the volume of fluid passing along the pipeline filling portion when setting, V 2tH - the volume of fluid passing through the pipeline selecting section when setting the filling conduit, m 1tC - mass of particles contaminated minutes in fluid passing over the site of the pipeline discharging when configuring deposited on a control filter drain line, m 2tC - weight contaminant particles in a fluid passed through line selection deposited on the test filter line selection drain conduit portion when setting, V 0tC - volume of liquid , which passed through the drain pipeline section during adjustment, V 2tC is the volume of fluid passing through the drain pipe section during adjustment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013101866/05A RU2523811C1 (en) | 2013-01-15 | 2013-01-15 | Method for cleaning fuel tanks of rocket pods from contaminating particles during their preparation for bench tests |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013101866/05A RU2523811C1 (en) | 2013-01-15 | 2013-01-15 | Method for cleaning fuel tanks of rocket pods from contaminating particles during their preparation for bench tests |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013101866A RU2013101866A (en) | 2014-07-20 |
| RU2523811C1 true RU2523811C1 (en) | 2014-07-27 |
Family
ID=51215404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013101866/05A RU2523811C1 (en) | 2013-01-15 | 2013-01-15 | Method for cleaning fuel tanks of rocket pods from contaminating particles during their preparation for bench tests |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2523811C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2599302C1 (en) * | 2015-09-11 | 2016-10-10 | ООО НПО "Ультразвуковые системы" | Method of ultrasound cleaning and drying inner surfaces of fuel tanks |
| RU2835057C1 (en) * | 2024-02-18 | 2025-02-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" | Method of flushing fuel tanks of vehicles |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110238140B (en) * | 2019-05-21 | 2020-08-28 | 西安交通大学 | Scrubbing work terminal |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4793866A (en) * | 1985-12-13 | 1988-12-27 | Morton Thiokol, Inc. | Method and apparatus for removing solid propellant from rocket motor cases |
| US5737709A (en) * | 1994-12-29 | 1998-04-07 | Getty; Heather L. | High pressure washout of explosives agents |
| US5781868A (en) * | 1994-12-29 | 1998-07-14 | Alliant Techsystems Inc. | High pressure washout of chemical agents |
| RU2254939C1 (en) * | 2004-02-04 | 2005-06-27 | ОАО "Научно-производственная корпорация "ИРКУТ" | Method of flushing fuel systems of flying vehicles |
| RU2371701C1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-10-27 | Федеральное казённое предприятие "Научно-исследовательский центр ракетно-космической промышленности" | Method for detection of contaminants content in liquid that flows in pipeline |
| RU2438802C1 (en) * | 2010-07-08 | 2012-01-10 | Федеральное казенное предприятие "Научно-испытательный центр ракетно-космической промышленности" | Method of working fluid feed system cleaning of impurities to preset tolerable level |
-
2013
- 2013-01-15 RU RU2013101866/05A patent/RU2523811C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4793866A (en) * | 1985-12-13 | 1988-12-27 | Morton Thiokol, Inc. | Method and apparatus for removing solid propellant from rocket motor cases |
| US5737709A (en) * | 1994-12-29 | 1998-04-07 | Getty; Heather L. | High pressure washout of explosives agents |
| US5781868A (en) * | 1994-12-29 | 1998-07-14 | Alliant Techsystems Inc. | High pressure washout of chemical agents |
| RU2254939C1 (en) * | 2004-02-04 | 2005-06-27 | ОАО "Научно-производственная корпорация "ИРКУТ" | Method of flushing fuel systems of flying vehicles |
| RU2371701C1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-10-27 | Федеральное казённое предприятие "Научно-исследовательский центр ракетно-космической промышленности" | Method for detection of contaminants content in liquid that flows in pipeline |
| RU2438802C1 (en) * | 2010-07-08 | 2012-01-10 | Федеральное казенное предприятие "Научно-испытательный центр ракетно-космической промышленности" | Method of working fluid feed system cleaning of impurities to preset tolerable level |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2599302C1 (en) * | 2015-09-11 | 2016-10-10 | ООО НПО "Ультразвуковые системы" | Method of ultrasound cleaning and drying inner surfaces of fuel tanks |
| WO2017044007A1 (en) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Объединение "Ультразвуковые Системы" | Method for the ultrasonic cleaning and drying of the inside surfaces of fuel tanks |
| RU2835057C1 (en) * | 2024-02-18 | 2025-02-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" | Method of flushing fuel tanks of vehicles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013101866A (en) | 2014-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107083950B (en) | Calibration system and calibration method based on weighing type single well metering device | |
| CN108862468B (en) | An oil-water separation test device relying on gravity backflow | |
| CN104655396B (en) | Product oil takes water and takes impurity Simulation of Multiphase Flow experimental rig and method | |
| CN108700445B (en) | Measuring device for monitoring oil addition of large ship | |
| RU2523811C1 (en) | Method for cleaning fuel tanks of rocket pods from contaminating particles during their preparation for bench tests | |
| RU2655866C1 (en) | Plant for measuring production rate of gas condensate wells | |
| CN212255006U (en) | Filter test system | |
| CN211627267U (en) | Solid phase deposition system | |
| RU2009119457A (en) | AUTOMATIC SYSTEM OF ANALYTICAL CONTROL OF LIQUID SAMPLES AND METHOD OF SYSTEM MANAGEMENT | |
| CN201032454Y (en) | Gas-liquid dual-phase flow meter | |
| RU2552511C1 (en) | Method to measure oil well capacity on group meter stations | |
| RU2675815C2 (en) | Mobile installation for well research and completion | |
| RU124497U1 (en) | STAND FOR TESTING OF BOREHOLD GAS AND SAND SEPARATORS | |
| CN221445745U (en) | Industrial chemistry washs dynamic simulation experiment device | |
| RU2545320C1 (en) | Method of determination of content of pollution in fuel supplied to rocket unit tank during tests | |
| RU66779U1 (en) | INSTALLATION OF BOREHOLD ACCOUNTING OF HYDROCARBON PRODUCTS | |
| KR100470928B1 (en) | The performance test stand for the cartridge filter of water purification | |
| RU155020U1 (en) | INSTALLATION FOR MEASURING THE DEBIT OF OIL WELL PRODUCTS | |
| RU2371701C1 (en) | Method for detection of contaminants content in liquid that flows in pipeline | |
| RU2682063C1 (en) | Method for control of metrological characteristics of fixed or mobile metering installations and calibration unit for its implementation | |
| RU2084832C1 (en) | Oil metering unit | |
| RU2382813C1 (en) | Reagent dosing method and equipment for implementation | |
| NO329331B1 (en) | Process for painting the relative proportions of oil and water in a flowing multiphase fluid, and an apparatus therefor. | |
| RU2431130C1 (en) | Method of determining content of contaminants in liquid flowing in pipeline | |
| RU2543702C1 (en) | Method and test rig for determination of hydraulic residues of fuel in missile tank |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150116 |