Технические харакетристики фильтрации
Осуществление деятельности ряда компаний должно проводиться строго в соответствии с промышленными стандартами. На первый взгляд они могут оказаться достаточно сложными. В частности, их соблюдение может сделать процесс сравнения эффективности одного типа фильтров с другим крайне проблематичным. Однако многое зависит от понимания терминологии. Наличие соответствующих знаний делает процесс изучения установленных требований менее сложным. Именно поэтому важно осуществить анализ терминологии.
Так, особое внимание необходимо уделить термину «медиа(среда)». Обычно он используется в политике. Однако с ним можно столкнуться и в сфере фильтрации. В этой области под термином понимают материалы, которые применяются для уловления частиц из потока рабочей жидкости. Применяемый материал должен захватывать рассматриваемые частицы. При этом необходимо, чтобы сама жидкость свободно проходила через него. В результате может возникнуть дилемма. Есть риск того, что загрязнения, которые будут захвачены фильтром, будут блокировать проход жидкости. В результате формируется преграда.
Проходя через материал, поток меняет направление. Это происходит в связи с тем, что жидкость преодолевает сплетение фильтрующих волокон. Пройдя через них, жидкость становится чище. Одновременно фильтрующее вещество также может очищаться ей.
Нюансы сбора частиц
Существует несколько путей, с помощью которых происходит захват частиц фильтрующим материалом. При этом важно рассчитывать не только на 1 из рассматриваемых способов, а на их комбинацию.
Большие частицы, находящиеся в потоке, находятся под воздействием инерции. Они тяжелее окружающих элементов и довольно быстро оседают в фильтре. Это связано с тем, что крупные частицы продолжают двигаться прямо, а не меняют направление вместе с потоком. Волокна фильтра становятся блокирующими структурами. Они задерживают крупные частицы, препятствуя их дальнейшему перемещению.
Небольшие частицы находятся под воздействием диффузии. Они рассеиваются по потоку. Из-за этой особенности сбор мелкий частиц происходит по мере движения через фильтр. Элементы потока сталкиваются с волокнами и задерживаются.
Анализ вышеуказанных рисунков позволяет наглядно понять, как именно происходит захват фильтрующим материалом. Процесс действует на частицы среднего размера. Они не такие большие, чтобы поддаваться инерции, но и не такие маленькие, чтобы их сбор осуществлялся в процессе диффузии. Не менее популярно просеивание. Речь идет о подобном виде фильтрации, если частица не может пройти между волокнами в связи с тем, что она слишком большая.
Часто производители предпочитают комбинировать сразу несколько видов фильтрующих материалов, чтобы повысить возможный уровень эффективности. Обычно используют следующие виды материалов:
- Целлюлозные волокна. Они изготавливаются из древесины и удерживаются вместе резиной. Материал обладает довольно низким коэффициентом фильтрации, что обусловлено присутствием пор небольшого размера. Из-за этой особенности формируется большее сопротивление потоку, что приводит к падению давления. Фильтры на основе целлюлозы используют для очистки некоторых видов жидкостей, изготовленных на основе нефти. Однако по большей части материал хуже, чем аналоги, изготовленные из синтетических материалов.
- Синтетические волокна. Их получают искусственным путем. Волокна гладкие и округлые, что позволяет уменьшить сопротивляемость потоку. Сам фильтрующий материал довольно твердый, что дает возможность контролировать размеры волокон. Он довольно прочный. Все это делает материал максимально предсказуемым в отношении выполнения фильтрации. Если синтетическое изделие относится к премиум-классу, в нем используют стекловолокно, которое соединено с резиновой структурой в единое образование. Получение подобного материала повышает возможный уровень химической стойкости, которая необходима для целого ряда гидравлических систем.
- Проволочная сетка. Материал изготовлен из проволоки из нержавеющей стали и имеет эпоксидное покрытие. Размеры сетки могут значительно отличаться. Однако подобные фильтры могут применяться не всегда. Обычно они подходят только в тех случаях, когда необходимо удержать очень большие и грубые частицы, которые способны повредить другие фильтрующие материалы и повлечь за собой возникновение потребности в преждевременной замене. Часто рассматриваемая фильтрующая среда применяется в качестве грубого фильтра, через который пропускают жидкость с высоким уровнем вязкости. Параметры используемого масла важны для определения подходящего типоразмера фильтра. Если он слишком маленький, устройство не будет справляться с той интенсивностью потока, которую необходимо получить на выходе. В результате возникнет чрезмерное падение давления, сбои в работе системы. Возрастет риск возникновения аварий. Если фильтр слишком большой, его установка и последующее обслуживание могут быть слишком дорогими. Дополнительно потребуется наличие большего количества масла в системе. Если возникнет необходимость в замере, объем затрат возрастет.
Определение эффективности в соответствии с действующими стандартами
Определять эффективность применяемых фильтров нужно, учитывая положения ISO 16889. Это международный стандарт, закрепляющий правила выполнения вышеуказанных процедур. В частности, он фиксирует перечень аппаратуры, которая должна использоваться для определения соответствия системы фильтрации установленным нормам. В частности, в список испытательной аппаратуры должны входить подключенные к линии счетчики, которые автоматически выполняют расчет количества частиц.
В соответствии со стандартом, фильтры должны быть испытаны. Причем условия проведения процедуры должны меняться. Важно принимать во внимание тот факт, что фактическая эффективность может несколько меняться в зависимости от конфигурации устройства, а также условий, в которых проходило испытание. Стандарт рекомендует указывать как класс фильтра, так и его эффективность. Это позволяет клиенту заранее оценить устройство, принять во внимание нюансы его работы и понять, подходит ли оно для решения конкретных задач.
Производители публикуют информацию о классах эффективности, актуальных для фильтрующих материалов. Однако есть ряд нюансов. В частности, для описания эксплуатационных уровней эффективности нельзя установить присутствие прямой связи между шкалой бета-эффективности и шкалой классов. Уровни загрязнения основываются на контроле подсчета частиц.
Информация, предоставляемая производителями, крайне важна. Однако она не всегда позволяет выполнить реальную оценку. Главный доказательством эффективности становится тот факт, на сколько чистой остается жидкость после прохождения через фильтр. Для получения информации применяется программа анализа гидравлического масла. Она проводит периодические проверки чистоты жидкости и позволяет понять, правильные ли фильтры установлены, или присутствует потребность в использовании других фильтрующих материалов.
Подробнее о бета-коэффициенте
В процессе анализа может потребоваться выполнение расчета эффективности фильтрации для конкретного жидкостного фильтра. В этом случае используется бета коэффициент.
Во время проведения испытания выполняется введение жидкости с единым количеством загрязнителя. Обычно используется специальная испытательная пыль. Затем жидкость прокачивают через фильтр с помощью насоса.
Эффективность оцениваемого фильтра определяется в процессе мониторинга уровня загрязнений. Изначально оценивают показатели на входе в фильтрующую систему, а затем на выходе. В рамках рассматриваемого процесса применяется автоматических счетчик частиц. Получившееся соотношение частиц на входе и выходе и будет являться бета коэффициентом.
