Башта Т.М. - Гидропривод и гидропневмоавтоматика (1067398), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Этот условный диаметр поры и определяет номинальную тонкость очистке жидкости. Однако опыт показывает, что эти фильтры задерживают значи тельное количество частиц, размеры которых меньше поминального (услов ного) размера пор. Последнее обусловлено тем, что частицы с размером меньш~ номинального размера пор задерживаются в сужающихся лабиринтах про странственной решетки (пористой структуры) материала.
К преимуществам металлических фильтроматериалов относится такж~ то, что они допускают механическую обработку, опрессовку, спекание,; большинство — пайку, благодаря чему из них можно изготовлять элементе любой требующейся формы. В большинстве случаев эти элементы изготовляют в виде соответствующе( формы брикетов или листов толщиной 0,4 — 1,0 мм, из которых может быт. изготовлен элемент, аналогичный по конструкции бумажным. На рис. 217 показан фильтр с элементом пластинчатой конструкции Лиски! по периферии свариваются а" гоно-дуговой сваркой.
В каждом диск имеется до 100 слоев шариков. Фильтр оборудован перепускным клапано~ и индикатором 2 загрязнения в виде красной кнопки, подъем которой сви детельствует о загрязнении фильтра свыше 50%. Расчет фильтров. Расчет фильтра сводится к определению расхода жидкост и гидравлического сопротивления (потерь) на единицу площади поверхност, фильтроматериала. 252 Ввиду сложности пористой структуры большинства фильтроматериалов, состоящей из соединенных между собой пор и сложной сети каналов (капилляров) различной формы и размеров, которые к тому же в ряде случаев изменяются под действием перепада давления, установить для большинства фильтроматериалов закономерность и дать аналитическое выражение для характеристики потока жидкости практически невозможно.
Ввиду этого гидравлические характеристики фильтроматериала определяются, за исключением отдельных случаев, экспериментальным путем. Удельная пропускная способность д л1(мин см') и соответственно расход жидкости в фильтре Я л1мин могут быть выражены зависимостями, вытекающими из закона Пуазейля: д= й — '-. лр и ' Я=дР=й — ' ДрР где й = — — коэффициент пропорциональности, представляющий собой чя ар удельную пропускную способность единицы площади поверхности фильтроматериала в л|(мин см') при перепаде давления 1 кГ)см' и динамической вязкости жидкости 1 пз; р — динамическая вязкость фильтруемой жидкости в пз; Лр — перепад давления на фильтре в кГ/см', Р— площадь поверхности элемента в см'. Опыт показывает, что коэффициент й для данного фильтроматериала сохраняется при всех прочих равных условиях практически постоянным в широком диапазоне расходов и перепадов давления, благодаря чему представляется возможным использовать его в качестве сравнительной:оценки гидравлического сопротивления этого материала.
Значение этого коэффициента приводится в заводских характеристиках материалов. Схемы фильтрования и место установки фильтра. Фильтруют либо весь поток жидкости, либо часть его. Первую схему называют схемой последовательного, а вторую — схемой параллельного включения фильтра. Схема последовательного включения фильтра обеспечивает фильтрацию всей жидкости, участвующей в циркуляции. Фильтр в этом случае должен быть рассчитан на полный расход жидкости.
Фильтрацию части потока обычно применяют в том случае, когда предьявляются требования особенно тщательной очистки жидкости, поступающей в ответственные гидроагрегаты, а также для профилактической тонкой очистки жидкости гидросистемы. Для фильтрации части потока обычно применяют глубинные фильтры тонкой очистки. В большинстве случаев целесообразно применять одновременно обе схемы фильтрации: для фильтрации всего потока применять фильтр, имеющий относительно высокую пористость, а для защиты особо ответственных агрегатов— фильтры тонкой очистки. Прн выборе места для установки фильтра полного расхода руководствуются следующими соображениями. Для предохранения насоса, который наиболее чувствителен к загрязнениям жидкости, фильтр желательно устанавливать иа всасывающей линии насоса (рис.
218, а). Однако ввиду того что фильтр увеличивает сопротивление всасывающей линии и ухудшает условия заполнения насоса жидкостью, этот способ установки фильтра в гидросистемах с самовсасывающим насосом не распространен. Прн установке фильтров на линии нагнетания (рис. 218, б) могут быть допущены более высокие сопротивления.
Корпус фильтра в этом случае будет находиться под рабочим давлением. Применяют также установку фильтра в сливной магистрали (рис. 218, в), в которой через фильтр проходит жидкость также и в периоды разгрузки насоса. Магнитные фильтры жидкости. Для улавливания ферромагнитных частиц применяют также магнитные фильтры, которые обычно комбинируют с каким- либо щелевым (пористым) фильтром. Первой ступенью таких комбинированных фильтров является магнитный элемент, задер>кивающий (улавливающий) ферромагнитные частицы, а второй — пористый фильтр, который задерживает диамагнитные загрязняющие частицы, а также ферромагнитные частицы, оторвавшиеся от первой (магнитной) ступени. Применение магнитного поля в подобном комбинированном фильтре повышает также тонкость фильтрации пористого фильтра.
Магнитное поле обычно создается несколькими (двумя-тремя) постоянными магнитами, прикрепляемыми с внешней стороны корпуса фильтра, который в этом случае изготовляется из материала с высокой магнитной проницаемостью. Рис. 219. Щелевой фильтр с магиит.
иымв вставками Рис. 218. Схемы раамевтеиии фильтра в Гидроси- стеме 254 На рис. 219 показан комбинированный фильтр, состоящий из сетчатого фильтровального пакета 2 и двух установленных на входе и выходе постоянных магнитов 1 и 3, улавливающих ферромагнитные частицы. Жидкость проходит через пазы нижнего магнита внутрь цилиндра с сетчатым пакетом и выходит через пазы верхнего магнита. Магнитные фильтры задерживают мельчайшие ферромагнитные частицы (0,4 мкм и менее), которые невозможно отделить механическими фильтрами. Одновременно с этим магнитные фильтры улавливают также и неметаллические частицы загрязнителя, которые соединяясь в магнитном поле вместе с ферромагнитными частицами образуют легко отделимые крупные частицы.
Центробежные фильтры жидкости. В гидросистемах ряда машин применяются центробежные фильтры жидкости (центрифуги), которые очищают жидкость от загрязняющих частиц с плотностью, превышающей плотность жидкости. Принципиалы>ая схема центробежного фильтра представлена на рис. 220, а. Жидкость, подлежащая очистке, подается через полую ось под давлением 3 — 6 кГ>слав во вращающийся ротор 1, в котором она раскручивается до некоторой скорости, близкой к скорости ротора.
При этом грязевые примеси (частицы) с плотностью, превышающей плотность масла, отбрасываются действием центробежной силы к стенкам ротора и осаждаются па них. Центробежная сила, действующая на частицу загрязнителя, вра>цак>- щуюся вместе с заполненным жидкостью ротором, Еи = (и — ль ) гтлв = (Г (р — о ) ге>а, где т = (гр и и> = $'р — масса частицы загрязнителя и жидкости; р и р — плотность частицы загрязнителя н жидкости; (г — объем частицы загрязнителя; г — текущий радиус, т. е. мгновенное расстояние центра тяжести частицы до оси вращения ротора; го — угловая скорость вращения частицы вокруг оси ротора.
Принимая, что угловые скорости жидкости и ротора равны, можем аписать пн от =— =во' де п — частота вращения ротора в об!лгин. Под действием центробежной силы ги частица загрязнителя, преодолевая опротгивление жидкости г'„перемещается в радиальном направлении с неко- эрой скоростью осаждения о (рис. 220, а). Одноременно частица перемещается вместе с жидкостью ! ерез ротор в осевом направлении со скоростью г' Я и о— це Я вЂ” расход жидкости через ротор; 5 — площадь проходного сечения ротора (пло- щадь его сечения в свету). В итоге частица перемещается с результирующей <оростью о под некоторым углом к оси ротора, прииижаясь к его стенке. При достижении стенки она "едает на ней. При этом движении частица испытытет гидравлическое сопротивление, радиальная >ставляющая г", которого'может быть вычислена ня сферической частицы по формуле Стокса (силами нерции частицы пренебрегаем) г", = Зп)ьолгг, ге р — динамическая вязкость жидкости; д — условный диаметр частицы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
