Режимы фильтрации: проблема очистки гидравлического масла в гидравлической системе
Гидравлика — это технология передачи и регулирования механической энергии, широко применяемая как в промышленности, так и в судостроении, а также в землеройных работах. Возможность передавать высокую мощность даже на большие расстояния, а также управлять ею и регулировать, обеспечила её широкое распространение в различных отраслях.
Одним из аспектов, который необходимо учитывать, является степень чистоты гидравлического масла, используемого в установке. Гидравлическое масло, помимо передачи мощности, выполняет функцию охлаждения и смазки всех компонентов гидравлической системы. Надлежащая степень очистки позволяет продлить срок службы компонентов и увеличить интервалы между техническими обслуживаниями, что имеет первостепенное значение, как подчеркивается во всех положениях плана «Индустрия 4.0».
Все гидравлические системы оснащены одним или несколькими фильтрами, задача которых — удалять из масла примеси, металлические частицы и другие вещества, которые могут содержаться в масле.
Наиболее широко используемой техникой фильтрации является фильтрация на обратном трубопроводе. Фильтр соответствующих размеров устанавливается на обратном трубопроводе системы и вблизи резервуара с целью улавливания всех примесей, которые в отсутствие фильтра оседали бы в резервуаре с риском их всасывания насосом.
Когда необходимо защитить компонент на напорной линии (например, сервоклапаны) или перекрыть напорную линию (для защиты привода), используется метод фильтрации на напорной линии. В этом случае фильтр будет иметь механические характеристики и фильтрующие элементы, отличные от фильтра на обратной линии. Достаточно учесть, что на обратной линии давление масла может составлять максимум 2–3 бара, тогда как на напорной линии давление составляет сотни бар. Напорный фильтр имеет стальной корпус, который должен выдерживать рабочее давление системы. Наконец, фильтрующие картриджи имеют более высокую степень фильтрации, чем те, которые используются для фильтрации на обратной линии.
Еще одна широко распространенная техника, которая обычно дополняет вышеуказанные, — это внелинейная фильтрация. В этом случае предусмотрен специальный насосно-моторный агрегат, который забирает масло из резервуара и направляет его к фильтру, который затем сбрасывает масло обратно в резервуар. Часто используется последовательное подключение теплообменника. Эта техника позволяет улучшить очистку масла, обеспечиваемую фильтром на обратном ходу и, при наличии, фильтром на напорном ходу.
Наконец, следует упомянуть смешанную технику, называемую «возврат-всасывание», при которой на выходе фильтра обратного хода устанавливается клапан для создания противодавления (около 4–5 бар). Перед этим клапаном (и, следовательно, после фильтра) отходит всасывающий трубопровод насоса. Таким образом, насос всасывает только что отфильтрованное масло при давлении (атмосферном), превышающем давление в баке.
В некоторых случаях предусмотрено использование фильтра на всасывающем трубопроводе насоса. Часто такой фильтр устанавливается внутри бака. Этот фильтр, предназначенный для защиты насоса, может привести к чрезмерному разгерметизированию всасывающей линии насоса.
Некоторые из описанных концепций и другие технические описания приведены в документации одного из ведущих производителей фильтров, компании Hydac, из которой мы приводим пример брошюры по загрязнению.
