ANSI/FCI 20-1-2023 — национальный стандарт для испытаний производительности фильтров для работы с жидкостями, установленный Американским институтом контроля жидкостей (FCI). Опубликованный в 2023 году, этот стандарт заменяет предыдущую версию, в основном обновляя требования к точности испытаний и методы обработки данных. Разработанный совместно такими известными компаниями, как Armstrong International, Circor/Leslie-Controls и Metraflex Company, стандарт представляет собой новейшие передовые технологии в отрасли.
Глава 3 стандарта четко определяет ключевые термины: Трубопроводный фильтр относится к устройству, которое механически удаляет твердые частицы из текущей жидкости через перфорированный или сетчатый фильтрующий элемент. Коэффициент расхода (Cv) является основным параметром для измерения эффективности потока жидкости и определяется как скорость потока через фильтр в галлонах США в минуту при падении давления 1 фунт на кв. дюйм.
| Тип коэффициента | Основа расчета | Применимые сценарии | Требования к точности |
|---|---|---|---|
| Коэффициент общего расхода | Измеренный перепад давления | Предварительная оценка | ±2,0% |
| Коэффициент чистого расхода | После вычета потерь на трение в трубе | Точный расчет | ±0,5% |
В главе 4 стандарта подробно описана конфигурация испытательной аппаратуры: испытательная труба должна быть того же размера, что и фильтр, с гладкой внутренней поверхностью поверхность без отложений. Требуется строгое расположение точек измерения давления: точка измерения выше по потоку должна находиться на расстоянии двух диаметров трубы от образца, а точка измерения ниже по потоку должна находиться на расстоянии шести диаметров трубы от образца. Должен быть прямой участок трубы длиной ≥18 диаметров трубы выше по потоку и прямой участок трубы длиной ≥6 диаметров трубы ниже по потоку.
Требования к точности приборов: Точность приборов для измерения расхода, давления и температуры должна достигать ±2,0%, а разрешение и повторяемость должны быть в пределах ±0,5%. Все приборы должны быть откалиброваны в соответствии со спецификациями производителя и соответствовать соответствующим положениям ANSI/ISA 75-02.01 Процедура испытания пропускной способности регулирующего клапана.
В главе 5 указан конкретный процесс испытания: сначала тщательно промойте испытательную линию, чтобы удалить воздух, а затем проведите испытание в нескольких точках потока, чтобы определить кривую падения давления. Каждый образец фильтра необходимо испытать три раза при целевых условиях потока, а результаты после стабилизации необходимо записать. Условия испытаний должны охватывать диапазон потока, соответствующий перепадам давления 10 фунтов на кв. дюйм, 1 фунт на кв. дюйм и 0,1 фунта на кв. дюйм.
Коэффициент расхода рассчитывается по стандартной формуле: Cv = Q × √(SG/ΔP), где Q — расход (галлонов в минуту), ΔP — перепад давления (фунтов на кв. дюйм), а SG — удельный вес жидкости. Для расчета чистого коэффициента расхода сначала необходимо рассчитать коэффициент трения с помощью уравнения Свами-Джейна, затем рассчитать потери давления на трение в трубопроводе с помощью уравнения Дарси-Вейсбаха и, наконец, вычесть их из общего перепада давления для получения чистого перепада давления.
В главе 6 указано, что результаты теста являются средним значением трех прогонов, а выходные данные представляются в виде графика пропускной способности. Отклонение перепада давления потока в серийной модели должно быть в пределах ±5% от номинального значения. Это строгое требование обеспечивает стабильность и надёжность работы фильтрующего изделия.
| Параметры теста | Требования к измерениям | Формат записи | Диапазон допусков |
|---|---|---|---|
| Расход | Среднее значение трех измерений | GPM | ±2,0% |
| Давление на входе P1 | Запись после стабилизации | PSI |