Классификация фильтров

Фильтр глубинного типа, с увеличенной поверхностью, со сменным фильтроэлементомВ фильтрах глубинного типа проход жидкости относительно затруднен. Фильтроэлементы в этом случае изготовляются из:

  • фетра,
  • целлюлозы,
  • крепированной бумаги,
  • керамики или
  • спеченного металлического порошка.

В некоторых глубинных фильтрах в качестве фильтрующей среды применяется сукновальная глина, которая обеспечивает исключительно высокую тонкость очистки; ее недостатком является способность задерживать присадки масел некоторых типов.

Фильтры обычно классифицируются по тонкости очистки в зависимости от размеров наименьшей частицы, которая не проходит через фильтроэлемент (средняя статистическая величина). За единицу измерения ячейки фильтроэлемента принимается микрон.

Фильтр должен обеспечивать улавливание всех механических примесей, размер которых больше определенного, при заданной потере давления на фильтре в течение всего установленного срока службы фильтроэлемента. Источником загрязнения могут быть внешние механические примеси или сама система. Внешние загрязнения образуются при попадании механических примесей из окружающей среды в открытый бак гидросистемы, занесения их в систему штоками гидроцилиндров, в результате неправильной установки разъемных соединений шлангов при сборке и т. п. Очень часто внешними механическими примесями являются пыль и песок. В самой гидросистеме могут образовываться следующие виды механических примесей: стальные частицы типа стружки; продукты износа некоторых агрегатов, например насосов, работающих с большой перегрузкой; частицы, отделяющиеся от предохранительных и обратных клапанов при вибрации; куски резины от кольцевых или иных уплотнений и прокладок; осадок, образующийся в результате разложения рабочей жидкости, и даже стержневая формовочная земля, оставшаяся в плохо очищенном литье.

Стандартный авиационный фильтроэлемент типа AN

Исходя из характера механических примесей, можно достаточно точно сформулировать требования, предъявляемые к фильтрам. В идеальном случае они должны задерживать все частицы размером больше 5 мк, собирать их на фильтроэлементах равномерными участками в количестве до 1000 штук и удалять из гидросистемы, причем необходимо, чтобы все эти операции выполнялись в течение определенного времени.

Однако характеристики реальных фильтров значительно отличаются от идеальных. Это обстоятельство необходимо учитывать при проектировании гидравлических систем управления.

Фильтры имеют ограниченную грязеёмкость. В зависимости от вида и размеров механических примесей каждый фильтр может задерживать только определенное количество загрязнителей, так как при увеличении выше номинальной величины количества механических примесей на фильтроэлементе потери давления на фильтре становятся недопустимо высокими. Если фильтр рассчитан на полную производительность, то в результате засорения фильтроэлемента потери давления в гидросистеме превысят допустимую величину. Многие фильтры такого типа имеют встроенные перепускные клапаны, которые открываются при определенном перепаде давления на фильтроэлементе. При открытии перепускного клапана жидкость проходит через фильтр, минуя фильтроэлемент, при этом механические примеси, скопившиеся в корпусе фильтра, могут снова попасть в систему. Применение в фильтрах фильтроэлементов грубой очистки, через которые жидкость проходит даже при открытом перепускном клапане, создает в системе очень незначительные дополнительные потери давления, однако уменьшает опасность засорения гидросистемы и увеличивает срок службы фильтра. Грязеемкость фильтров зависит от материала и площади фильтроэлемента. К сожалению, многие фильтрующие материалы, обладающие требуемой тонкостью очистки, имеют очень низкую грязеёмкость, примером может служить металлическая сетка.

На рисунке справа показан гидравлический фильтр со сменными очищающими фильтроэлементами:

Гидравлический фильтр со сменными очищающими фильтроэлементами 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Абсолютная тонкость очистки большинства обычных фильтрующих материалов выражается пологой кривой.

Необходимо особенно отметить, что фильтры с номинальной тонкостью очистки 10, 40 мк и т. д. пропускают много частиц, размеры которых превышают эту величину в 2-4 раза. В последнее время в некоторых технических условиях на фильтры указывается абсолютный максимальный диаметр частиц, пропускаемых данным фильтроэлементом. Поэтому при выборе фильтра для гидросистемы необходимо учитывать не только абсолютную, но и номинальную тонкость фильтрации.

Типичные характеристики фильтраПолную характеристику фильтра можно определить только при помощи стандартных загрязнителей типа стеклянных шариков или стандартной дорожной пыли. Однако полученные этим способом характеристики фильтров являются лишь ориентировочными, так как определение тонкости фильтрации методом стеклянных шариков имеет ряд погрешностей. Чем больше фракционный состав искусственного загрязнителя приближается к составу механических примесей реальных гидросистем, тем более точно характеристики фильтров позволяют судить об их эксплуатационных свойствах.