Филтриране на хидравлични течности – част 2

Механични системиСп. Инженеринг ревю - брой 3/2020 • 04.05.2020

В настоящото издание публикуваме продължение на темата, която стартирахме в брой 2/2020 на Инженеринг ревю. В първата част на статията ви запознахме с основните принципи и стандарти при филтрацията на хидравлични масла и флуиди, с типовете замърсяване, които е възможно да възникнат в системата, както и с класовете чистота при хидравличните филтри.

 

Филтри за налягане и за обратен ход

Филтрите за налягане обикновено се монтират след помпата в инсталацията. Те се избират в зависимост от налягането и скоростта на потока, като моделите за високо налягане са предназначени постоянно да издържат на максималното налягане в системата. Този тип филтри са особено подходящи за защита на чувствителни компоненти. Важно условие е те да са снабдени с индикатор за запушване. Ако това не е възможно, е препоръчително да се посочи период за смяна на филтъра в инструкциите за експлоатация.

Преди особено критични компоненти (например сервовентили) се монтират филтри без байпасни клапани. Типично изискване е те да бъдат оборудвани с филтриращ елемент, който може да издържи дори на по-високо диференциално налягане.

Филтрите за обратен поток могат да бъдат монтирани или на възвратната линия към хидравличния резервоар, или на самия резервоар. Целият възвратен поток от системата се филтрира, преди да влезе в резервоара. При избора на правилен размер филтър е добре да се вземе предвид максималният възможен дебит на обратния поток.

 

Спомагателни и въздушни филтри

Спомагателни филтри се използват като допълнение към основните във все повече хидравлични системи с големи натоварвания, за да се избегне натрупването на фини частици. За разлика от основните филтри, монтирани по главната линия на движение на хидравличния флуид, спомагателните подсигуряват филтрацията в останалите зони на системата. Достатъчно високи нива на чистота на работната течност могат да се постигнат чрез непрекъсната филтрация с ултрафини филтърни елементи независимо от работния цикъл на машината.

Въздушните филтри предотвратяват замърсяване от атмосферния въздух, навлизащ в хидравличната верига. Това са едни от най-важните, но обикновено пренебрегвани елементи на филтърните системи. В идеалния случай въздушните филтри трябва да осигуряват поне същата степен на филтрация като най-фината филтърна единица в системата. В приложения, в които са налице голямо количество прах и замърсявания, въздушният филтър е добре да бъде инсталиран на специална стойка или подложка.

 

Ефективност и съображения при избора

Ефективността на един филтър се определя основно от 3 параметъра: капацитет за задържане на замърсяване, степен на филтрация и диференциално налягане. Трите стойности са взаимосвързани. Висококачествените филтриращи елементи се характеризират с това, че комбинират тези три фактора в оптимално съотношение, т. е. постигат необходимите резултати по отношение на максимално задържане на замърсяването и минимално диференциално налягане.

Водеща изпитателна процедура за оценка работата на филтърните елементи е многопроходният тест съгласно стандарта ISO 16889 “Мощност на хидравлична течност.

Филтри. Многопропусклив метод за оценка на филтрационната ефективност на филтърния елемент”. Други параметри на филтъра, които могат да повлияят на избора в зависимост от приложението, са стойностите на срив и налягането на спукване, силата на умора на потока, съвместимостта на медиите и ефективността при студен старт на системата.

Най-важната задача на един филтър е да гарантира необходимата чистота на маслото, за да предпази използваните компоненти от износване и повреда. Съответните класове на чистота и възможните източници на замърсяване дефинират нужната степен на филтрация. Инсталираните компоненти, които се нуждаят от защита, определят мястото на монтаж и функцията на филтъра (работен или защитен). Размерът на филтъра се избира според максималния дебит. Други системни параметри, които влияят върху избора, са работна температура, максимално работно налягане, допустимо диференциално налягане, тип/вискозитет на маслото, температура на стартиране на студено, околни условия, специфичен дизайн на филтъра и теоретичното време, което е нужно на работната течност да завърши един цикъл.

 

Условия за ефективна филтрация

Ако работната течност на хидравличната система не е филтрирана адекватно, това може да окаже негативно влияние върху цялата инсталация. Обикновено износването на отделни компоненти и на системата в цялост значително се ускорява. Повърхностите на системните елементи се износват вследствие на ефекти като абразия и ерозия. В резултат на това възникват отклонения при размерите и работните отстояния и това може да доведе до течове. В допълнение, ефективността на компонентите драстично намалява и експлоатационният им живот значително се съкращава.

Степента на повреда на компонентите зависи от материала на замърсяването. Колкото по-твърди са частиците, толкова по-сериозни неизправности е възможно да възникнат. Размерът и броят им също е от значение. В допълнение, колкото по-високо е работното налягане, толкова повече твърди частици се притискат в пролуката за смазване и толкова повече щети причиняват. Силното замърсяване на хидравличната течност е причина не само за увеличено износване и съкратен експлоатационен живот на компонентите. Недостатъчното филтриране ускорява стареенето на маслото и води до загуба на ефективност. Ето защо ефективната филтрация е от съществено значение за осигуряване на необходимата степен на чистота на маслото и за обезпечаване на надеждната и безопасна работа на хидравличната система.

Използването на по-модерни и екологично пригодни хидравлични масла, в съчетание с тенденцията към все по-компактни системи и по-фина филтрация, се поощрява в много отрасли и приложения. В някои случаи обаче тази практика може да доведе до проблеми, свързани с електростатичен заряд и разреждане. Маслата без съдържание на цинк и пепел често имат ниска електропроводимост. Ако масло с ниска проводимост премине през конвенционален филтриращ елемент, то филтърът и флуидът могат да получат електростатичен заряд, а вследствие да възникне електростатичен разряд в системата или извън нея. Някои производители на хидравлични системи и филтри предоставят специализирани технически решения за такива сценарии.

 

Насоки за подмяна на филтрите

Поддържащият персонал на машините с хидравлични системи за управление е необходимо редовно да инспектира хидравличните филтри, включително всички спомагателни филтърни елементи. Подмяната им се извършва в съответствие със спецификациите на производителя и графика за обслужване или при индикация за запушване.

При смяна на филтър е важно налягането в системата да бъде редуцирано и тя да бъде обезвъздушена. Обслужващите техници е препоръчително да вземат предвид и рисковете, свързани с изгаряния от горещото хидравлично масло, навлизането на замърсяване и вода в работния флуид. От ключово значение е да се провери и състоянието на уплътненията. В някои случаи, например при увеличен брой откази на хидравличните компоненти, е целесъобразно да се обсъди оптимизиране на филтрационното оборудване в експлоатация с производителя на машината или специалист по филтърни системи. Ако е необходимо, може да се преразгледа цялостната концепция за филтриране. При монтаж на допълнителни филтри тяхното инсталиране е необходимо да бъде в зони, лесни за поддръжка, както и в съответствие с изискванията на стандарта БДС EN ISO 4413.

Новият брой 4/2020

брой 4-2020

ВСИЧКИ СТАТИИ | АРХИВ

Top