20 | 08 | 2017
Учебные материалы
Для преподавателей
Работы студентов
Справочная и техническая литература
Статьи по темам

Методика определения фракционного состава механических примесей рабочих жидкостей опрыскивателей

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 1.50 (1 Голос)

Методика определения фракционного состава механических примесей рабочих жидкостей опрыскивателей

Определение фракционного состава механических примесей рабочих жидкостей проводилось в два этапа. На первом этапе ситовым методом отделялись и классифицировались частицы размером более 100 мкм [1-9]. Классификация частиц размером менее 100 мкм проводилась по методике Качинского [7-9].

Ситовой анализ проводился следующим образом. При определении фракционного состава примесей в рабочей жидкости отбиралась проба в объеме 0,5 л приготовленного препарата, которая промывалась через набор сит с размером ячеек 10-4 м, 5×10-4 м, 2,5×10-4 м и 10-5 м. Остаток с каждого сита смывался в чистую посуду, пропускался через бумажный фильтр и затем высушивался в электрическом шкафу при температуре 105оС (для бордоской жидкости) или в эксикаторе (для легкоплавких препаратов) и взвешивался на аналитических весах до постоянной массы. Таким образом, определялось содержание твердой фракции размерами более 10-4 м, 5×10-4 м, 2,5×10-4 м и 10-5 м в 0,5 л рабочей жидкости.

Затем массы остатков на ситах в каждом отдельном случае суммировались и определялось содержание твердой фазы размерами более 10-5 м.

Процентное содержание фракций определялось по формуле [10]:

, (1)

где - процентное содержание фракции в анализируемой рабочей жидкости, %;

- масса остатка на данном сите, кг;

- масса навески, кг.

Взвешивание остатков проводились на аналитических весах.

Анализ фракционного состава частиц размером менее 100 мкм проводился седиментационным методом [7-9].

Сущность этого метода заключается во взятии пипеткой проб суспензии (2×10-5 – 2,5×10-5 л) через установленное время с назначенной глубины и в определении в этих пробах содержания частиц различного размера.

Для бордоской жидкости брались две-три пробы рабочей жидкости в объеме по 0,5 л каждая и исследовались на наличие примесей размером более 100×10-6 м с помощью ситового анализа, как указывалось выше. Затем одну пробу пропускали через взвешенный фильтр. Остаток, полученный на фильтре, помещался в посуду и высушивался в сушильном шкафу при температуре 105оС до постоянной массы. Таким образом, определялась общая масса частиц размером менее 100 мкм. Вторую пробу бордоской жидкости помещали в цилиндр и доливали дистиллированную воду до объема 1 л. Полученная суспензия длительно и энергично перемешивалась и из нее пипеткой объемом 2,5×10-5 л бралась проба. После этого жидкость вновь перемешивалась и бралась вторая проба и т. д.

При исследовании порошковых препаратов брались пробы в объеме 0,5 л готовой рабочей жидкости. Для их приготовления бралась абсолютно сухая навеска препарата в необходимом количестве, исходя из нормы расхода на 1 га. Затем эта проба исследовалась на наличие примесей более 100 мкм ситовым анализом, как указывалось выше. Проба, пропущенная через набор сит, помещалась в цилиндр объемом 0,5 л и в нем проводился анализ методом Качинского для определения содержания частиц размером менее 100 мкм. Суспензия в цилиндре тщательно перемешивалась и из нее пипеткой объемом 2,5×10-5 л через определенный промежуток времени бралась проба суспензии. После этого суспензия вновь перемешивалась, бралась вторая проба и т. д.

Глубины погружения пипетки для выделения различных фракций частиц определялись с использованием формулы Стокса при различных температурах суспензии и для разных плотностей исследуемых препаратов [7]:

, (2)

где – скорость падения частиц, м/с;

– радиус шарообразной падающей частицы, м;

– плотность падающей частицы, кг/м3;

– плотность жидкости, в которой ведется анализ, кг/м3;

ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2;

- динамическая вязкость жидкости, Па×с.

Определив скорость для частиц различного размера и задаваясь глубиной забора проб, определялось время забора суспензии.

Анализ проводился в помещении с постоянной температурой, которая определялась термометром, опущенным в воду. Цилиндры с суспензией не должны подвергаться нагреву и движению во время отстаивания.

Установка для определения механического состава методом Качинского состоит из следующих частей (рис. 1): штатива D, пипетки А, колбы С с дистиллированной водой для промывания пипетки и аспиратора В для засасывания суспензии в пипетку. Колба С и пипетка А закрепляются в штативе с помощью шайб с винтами. Третья шайба К служит для регулировки погружения пипетки в суспензию на заданную глубину.

Аспиратор соединяется резиновой трубкой с пипеткой и имеет водослив через тубус. До анализа бутыль аспиратора наполняется водой. Перед и во время забора проб суспензии зажим на сливной трубке открывается, что создает вакуум в аспираторе. По окончании взятия пробы сливная труба снова закрывается зажимом. На пипетке отмечены границы для погружения ее на глубину 0,07, 0,1, 0,15, 0,2 и 0,25 м и объемы 2,4×10-5, 2,5×10-5 и 2,6×10-5 л.

Схема установки для определения механического состава методом пипетирования

Рис. 1. Схема установки для определения механического состава методом пипетирования: А – пипетка; B – аспиратор; C – колба; D – штатив; N –шайба; K –шайба; Y – кран; Z – кран.

В пипетке имеются два крана: одноходовой кран, позволяющий регулировать подачу воды из промывной колбы в пипетку, и двухходовой кран Z, позволяющий осуществлять засасывание анализируемой суспензии и спуск ее в стаканчик.

Взятие проб суспензии производилось следующим образом: передвигая шайбу с пипеткой по стержню штатива определялось положение шайбы N, при котором пипетка может быть погружена в цилиндр на заданную глубину. После этого под шайбу N подводили шайбу К и закрепляли ее наглухо. Суспензия в цилиндре перемешивалась мешалкой, быстро передвигаемой вверх-вниз (60 движений в каждую сторону в течение одной минуты). Сразу после окончания взбалтывания включали секундомер. По истечению срока необходимого для отбора частиц заданной крупности пипетка вводилась внутрь цилиндра и опускалась до соприкосновения шайбы N с шайбой K, затем открывался кран Z. Засасывание проб в пипетку длилось около 10-20 с. Так как длительность взятия пробы суспензии может сказаться на точности ее учета, то забор пробы начинался на пол-интервала раньше положенного срока.

По окончании засасывания пробы аспиратор выключался поворотом крана Z, пипетка вынималась из цилиндра, и суспензия из пипетки сливалась в стакан, для чего кран Z снова поворачивался влево. Открывая кран Y, пипетка обмывалась дистиллированной водой, которая собиралась в тот же стакан. Проба пропускалась через бумажный фильтр и помещалась в бюкс и высушивалась в сушильном шкафу при температуре 105оС (для бордоской жидкости) или в эксикаторе (для других порошковых препаратов) до постоянной массы. Зная массу бюкса и фильтра, определялась масса учитываемой фракции. Доливание суспензии после взятия пробы не производилось [7].

Вычисление процентного содержания фракций проводилось по формуле [7]:

, (3)

где – содержание фракций в анализируемой жидкости, %;

– масса фракции, найденная в пипеточной пробе, кг;

– масса предыдущей фракции, кг;

– фактический объем рабочей жидкости взятой для анализа, м3;

– масса абсолютно сухой навески, кг.

По результатам исследований строились графики распределения примесей по размерам частиц.

Вывод: приведенные методики определения фракционного состава механических примесей обеспечивают возможность создания физической модели конкретных рабочих жидкостей опрыскивателей для экспериментальных исследований работы гидроциклонов.

Список использованной литературы

1.  Растворова О. Г. Физика почв (Практическое руководство). - Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1983.-196с.

2.  Болдырев В. В. Экспериментальные методы в механохимии твердых неорганических веществ.- Новосибирск: Наука, 1983.- 65с.

3.  Физико - химические методы анализа/А. К.Бабко, А. Т.Пилипенко, И. В.Пятницкий, О. П.Рябушко: Учеб. пособие.- М.: Высш. школа, 1968.-335с.

4.  Зырин Н. Г., Орлов Д. С. Физико-химические методы исследования почв.-Изд-во Московского ун-та, 1964.-146с.

5.  Вадюнина А. Ф., Корчагина З. А. Методы определения физических свойств почв и грунтов (В поле и лаборатории).-М.: Гос. изд-во «Высшая школа», 1961.-345с.

6.  Воронин А. Д. Основы физики почв: Учеб. пособие.-М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986.-244с.

7.  Агрофизические методы исследования почв/Отв. ред. С.И. Долгов.- М.: Наука, 1966.- 259с.

8.  Качинский Н. А. Механический и микроагрегатный состав почвы, методы его изучения.- М.: Изд-во Академии наук СССР, 1958.-192с.

9.  Качинский Н. А. Физика почвы.-М.: Изд-во «Высшая школа», 1965.-323с.

10.  Мустафаев А. М., Гутман Б. М. Гидроциклоны в нефтедобывающей промышленности.- М.: Недра, 1981.-260с.

Воложанинов С. С., к. т.н., доцент кафедры инженерной механики ЮФ «КАТУ» НАУ


Методика определения фракционного состава механических примесей рабочих жидкостей опрыскивателей - 1.0 out of 5 based on 1 vote

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить