Башта Т.М. - Машиностроительная гидравлика, страница 105

По первому методу фильтрация осуществляется через различные щелевые и пористые фильтрующие элементы (материалы) и по второму— воздействием силовых полей — магнитного, электрического, гравитационного, центробежного и др. В гидросистемах машин применяется преимущественно первый метод очистки, основанный на различии размеров этих частиц и проходных каналов фильтрующего материала. По виду применяемых фильтровальных материалов фильтры механической очистки можно разделить на два основных типа. В фильтрах первого типа частицы загрязнителя аадерживаются в основном на поверхности фильтровального материала и в фильтрах второго типа — в порах капилляров материала. Хотя строго разграничить фильтры по этому признаку и невоаможно, однако рааличают поверхностные и глубинные фильтры.

К первым относятся металлические сетчатые фильтры, а также тканевые и бумажные фильтры и ко вторым — фильтры с набивочным фильтрующим материалом. Фильтрозлементы из металлических проволочныл сеток. В качестве фильтровальных материалов, и в частности в тех случаях, когда к фильтрам не предъявляется высоких требований по тонкости очистки, применяются металлические тканые сетки квадратного переплетения обычно иа латунной проволоки круглого сечения. В этих фильтрах загряанитель задерживается на поверхности. Фильтрующие качества этих фильтров (тонкость фильтрации и расход жидкости) характеризуются величиной ячейки в свету и «плотпостью» или значением живого (проходного) сечения ячеек на единицу поверхности; последний параметр выражают через козффициент живого сечения Ь, представляющий собой отношение площади проходных ячеек г" к общей площади Р сетки: Ь= ~'=(, '„), где И вЂ” диаметр проволоки; а — размер стороны ячейки сетки в свету.

Нетрудно видеть, что уменьшение, при всех прочих одинаковых условиях, величины ячейки сопровождается уменьшением коэффициента живого сечения сетки и, как следствие, увеличением гидравлического сопротивления фильтра. Параметры применяющихся сеток приведены в табл. 15. Номер сетки показывает одновременно величину стороны ячейки в свету в миллиметрах. Таблица 15 Параметры остом сетчатых фильтров о~ мм Е 0,1 0,07 58,8 0,15 0,10 40,8 0,18 0,13 32,3 0,20 0,13 30,3 0,25 0,13 26,4 Следует отметить, что сетчатые фильтры могут пропускать удлиненные частицы, длина которых значительно превышает (в 2 — б раз) номинальный размер ячеек. 37 Рис.

320. Сетчатые фильтры Конструктивное исполнение сетчатых фильтроэлементов может быть самым различным — в виде цилиндров (рис. 320, а), в виде набора (пакета) сетчатых дисков (рис. 320, б) и пр. Сетчатые фильтры часто выполняют таки<э с несколькими (двумя и тремя) слоями фильтрующих сеток с постоянными во 004 0045 005 006 0071 0085 0,04 0,045 0,05 0,06 0,071 0,085 0,03 0,035 0,035 0,04 0,055 0,065 В мб х 143 125 118 100 80 66,6 М б-„ м о 20 450 15 000 13 900 10 000 6 400 4 430 28,0 29,8 31,0 36,0 34,4 32,0 О1 015 018 020 025 м" 1~ о о 4 .о „ я\ и Ф и бм оч мх О б Ф оо 2 о, ю 3 460 1 670 1 040 918 694 ч $3 ео В мтз Мам 34,6 36,0 33,8 36,7 43,3 всех сетках размерами ячеек или с сетками, размер ячеек которых уменьшается от слоя к слою по потоку жидкости (рис. 321).

Применение фильтров с многослойными сетками повышает эффективность н тонкость очистки. Так, например, если загрязненное масло, пропущенное через однослойную сетку № 0071, еще мутное, то пропущенное через ету же сетку в два слоя становится чистым. Потери напора при течении жидкости через многослойный фильтр с однородной сеткой выше, чем через однослойный, примерно в число раз, равное числу слоев. Удельный расход жидкости в сетчатых фильтрах (расход, отнесенный к единице площади сетки) представляет в пределах применяющихся перепадов давлений (от 0 до 3 кГ(свз) линейную зависимость от последних. Однако удельный расход через сетки разных номеров, имеющих одинаковые по величине аначения коэффициента живого сечения Ь, различен, причем более высоким расходом (пропускной способностью) фЬ ~ обладают сетки с большими отверстиями (ячейкамн) в свету.

Практически расходы через сетки с одинаковыми коэффициентами Ь отличаются во столько раз, во сколько Ркс. 32$. двухслойный сетчатий Фз" ьтр отличаются размеры их ячеек. Так, например, расходы через сетки № 006 и 015 с одинаковым коэффициентом Ь = 0,36 отличаются во столько раз, во сколько отличаются размеры их ячеек, т.

е. в 2,5 раза. Площадь Г поверхности однослойного сетчатого фильтра принято выбирать такой, чтобы она превышала площадь входного отверстия в корпусе (нли площадь сечения трубы) 'в 40 — 60 раз. Преимуществом фильтроэлементов из металлических сеток является их механическая прочность и то, что устраняется опасность миграции в нзидкость наполнителя (частиц фильтрующего злемента), а также то, что они имеют относительно стабильный раамер ячеек. Фильтры с бумажным фильтрозлементом.

Фильтры с бумажным фильтрозлементом относятся к группе поверхностных фильтров тонкой очистки, обладающих большой поверхностью и малой толщиной фильтрующего материала. Они пригодны для работы при температурах рабочей жидкости от — 45 до +125' С. При качественной бумаге фильтры задерживают за один проход значительную часть (75%) твердых включений размером более 4 — 5 мк, однако тонкость фильтрации серийных бумажных фильтров не превышает 8 — 10 мл. Бумажный фильтроэлемент обычно выполняется в виде цилиндра, стенки которого для увеличения фильтрующей поверхноети собирают в складки, поддерживаемые металлическим каркасом (ркс. 322, а), а бумага подвергается крепированию.

Для повышения тонкости фильтрования применяют многослойные фильтры, в которых жидкость проходит последовательно через несколько слоев бумаги. Применяются также щелевые бумажные фильтры, фильтроэлементы которых состоят иа штампованных бумажных колец, уложенных в стопку и слгатых пружиной. Зазор между бумаж- Рнс. 322. Бумажный фильтр (а) к его фнльтроэлементы (6) ными кольцами, а следовательно, и тонкость фильтрации этих фильтров определяются усилием сжатия пружины. Детали распространенных бумажных фильтроэлементов сок эаны на рис, 322, б.

К этой группе фильтров относятся такяге фильтрующие ткани, а д высоких температур (до 250'С) синтетические ткани. Для более высоких температур применяются термостойкие фильтрующие материалы из графитовых, угольных, алюминосиликатных и алюмоборосиликаткых волокон. Фильтры снабжаются перепускным клапаном, который при повышении перепада давления, сопровон<дающем засорение фильтрозлемента, открывается, и жидкость поступает к выходному штуцеру, минуя фильтроэлемент. Для того чтобы исключить попадание в систему при открытии перепускного клапана нефильтрованного масла, фильтры снабжают дополнительным фнльтроэлементом грубой очистки. Типовая конструкция такого фильтра с комбинированным фнльтроэлементом, состоящим из элементов тонкой л и грубой 1 тв т. М.

Башта очистки, представлена на рис. 323. До открытия перепускного клапана л (рис. 324, а) жидкость последовательно проходит через оба фильтра-элемента и после открытия (рис. 324, б) — минуя злемепт топкой очистки показана на рнс. 324. Рис. 323. Комбинированный фильтр иа фильтровальиых элементов грубой и тонной очистки 1 2 3 а1 ГЛУБИННЫЕ ФИЛЬТРЫ В глубинных фильтрах нсидкость проходит череа толщу пористого материала фильтрующего алемента (текстнля, войлока, бумаги, целлюлозы, обожнгенной глины, пластмассы, пористого б)ильтрующий элемент 2 тонкой очи из фильтровальной бумаги илн сеток и) Рис. 324.

Схема иомбииироваииого фильтра стки обычно иаготовляется саржевого плетения (см. стр. 554) и элемент 1 грубой очистки — иа сеток квадратного переплетения нли проволочных злементов. Фильтрозлементы из бумаги и сеток саржевого плетения усиливаются металлическим каркасом (обычно на латунной сетки № 028). При аасорении фильтрующего элемента тонкой очистки открывается перепускной клапан л и жидкость поступает через фильтрующий элемент грубой очистки к выходному штуцеру, минуя фнльтрующий элемент тонкой очистки. металла и др.).