合適的過濾系統(tǒng)是液壓系統(tǒng)長壽命運(yùn)行必不可少的條件,但是選擇正確的過濾器往往不是輕而易舉的事情。
不同的行業(yè),液壓系統(tǒng)的不同元件都有自身的要求,并且相互影響,最后涉及到如何選擇那看起來簡單的過濾元件。為了避免系統(tǒng)運(yùn)行中過高的成本,選擇過濾元件時(shí),你不僅需要考慮壓力、流量和清潔度要求,而且還需要對所應(yīng)用工況有一個(gè)概貌。本文列出了計(jì)算和選擇過濾器時(shí)必須掌握的五個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
1. 熟悉應(yīng)用工況
首先并且是最重要的,就是了解過濾器的性能要求。當(dāng)進(jìn)行精確的計(jì)算過濾器規(guī)格時(shí),性能要求通常用過濾比β值來表達(dá),所謂β值是指過濾器進(jìn)口處流體中大于某一尺寸的顆粒數(shù)與過濾器出口處流體中大于某一尺寸的顆粒數(shù)之比。因此β值越大,則該過濾器的過濾效率也越高。β值也可以用百分比來表達(dá),以表示其效率,η=1-1/β。
今天的過濾器設(shè)計(jì)通常具有更高的納污能力,壽命更長,壓降更低。
例如,需要高性能過濾元件的應(yīng)用工況,通常β值超過1000,意味著1000個(gè)進(jìn)入過濾器的顆粒,只有1個(gè)顆粒流出。在這種情況下,用過濾效率表達(dá)就是99.9%。一般正規(guī)的過濾器廠商都會(huì)有專門的文檔,其根據(jù)濾芯孔徑的大小來定義過濾器性能。因此,對應(yīng)用性能要求的正確理解可以讓你能夠正確選擇濾芯規(guī)格,確保設(shè)備良好運(yùn)行。
2. 知悉液壓系統(tǒng)
一旦你建立起對應(yīng)用工況的具體性能要求,就可以來正確評估液壓系統(tǒng)了。根據(jù)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),液壓回路中安裝的液壓元件直接影響液壓過濾器的類型。這樣的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要就是ISO清潔度等級代碼,其有助于幫助我們選擇合適的過濾器類型。舉個(gè)例子,比例閥回路至少需求20/18/15的ISO清潔度等級要求。為滿足于此,過濾器濾芯的絕對過濾精度至少是3或6μm的。
過濾器的選擇需要綜合考慮濾芯納污能力,壓降以及經(jīng)濟(jì)性。
如果回路中僅僅包含齒輪泵和方向閥,它們相對來說對污染不敏感,因此,低性能特性的過濾器就可以滿足其要求-諸如紙或金屬網(wǎng)狀的過濾器濾芯也許就是一種經(jīng)濟(jì)的選擇。知道什么樣的液壓元件適配什么樣的過濾器,理解他們是如何影響過濾器的性能,對于長期運(yùn)行來說,可以節(jié)約一些不必要的成本。
3. 了解油液粘度
選擇濾芯規(guī)格的時(shí)候,一個(gè)經(jīng)常忽略的事實(shí)就是油液粘度。事實(shí)上,粘度對濾芯規(guī)格的選擇有很大的影響。在初期選擇濾芯規(guī)格的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)忽略油液粘度。結(jié)果就是,濾芯規(guī)格選得過大,導(dǎo)致沒必要的高運(yùn)行成本。不了解油液粘度的重要性可能會(huì)導(dǎo)致濾芯規(guī)格選得過小,壓降過高,污染發(fā)訊器過早報(bào)警等。相反,還有可能濾芯規(guī)格選得過大,造成過高的投資成本以及運(yùn)行更換成本。用戶需要足夠清楚的理解液壓系統(tǒng),評估其額定的工作溫度范圍,以致于可以利用最精確的最低溫度作為濾芯規(guī)格的選擇依據(jù)。正確的選擇工作溫度范圍可以確保濾芯不會(huì)提前進(jìn)入旁通模式,避免濾芯選擇過大。
4. 關(guān)于污染發(fā)訊裝置
假定過濾器帶污染發(fā)訊裝置(模擬的或數(shù)字的),當(dāng)選擇過濾器的時(shí)候,用戶應(yīng)該對其壓降有一個(gè)合適的目標(biāo)要求。通常情況下,發(fā)訊裝置示出的壓差范圍在1~8bar之間。作為一個(gè)通用的原則,發(fā)訊裝置設(shè)定壓力與潔凈的過濾器壓降之比至少是3:1。
舉個(gè)例子,假如過濾器可視發(fā)訊裝置設(shè)定報(bào)警壓力5bar,基于上述的比率,所選過濾器的最高可接受的壓差大約為1.7bar。如果不了解這個(gè)原理,用戶在選擇過濾器的時(shí)候就會(huì)有風(fēng)險(xiǎn),要么選的太大,要么選的太小。為確保液壓系統(tǒng)得到足夠的保護(hù),過濾器往大的選在我們的工作中顯得非常普遍,其結(jié)果就是增加了成本。
5. 核算過濾器通過的流量
選擇過濾器的時(shí)候,必須仔細(xì)的分析流量,其相當(dāng)重要。需要注意的是,瞬時(shí)流量可能會(huì)超過泵的最大流量。典型的工況是,在一個(gè)蓄能器回路中,蓄能器存儲(chǔ)了一定量的壓力油,當(dāng)蓄能器釋放時(shí),其排出時(shí)的流量會(huì)疊加到泵的流量上面,從而大大超過泵本身排出的流量。在蓄能器回路之后的高壓過濾器必須對此充分考慮。低估了流經(jīng)過濾器的流量,將會(huì)增加濾芯壓差,最終導(dǎo)致回路效率降低,增加運(yùn)營和維護(hù)成本。
該圖標(biāo)闡述了過濾器的特性,其被設(shè)計(jì)用于即使在很高的流量時(shí)也具有低壓差-總壓差是濾芯壓差與濾殼壓差之和,并且主要由濾芯壓差決定
正確的選擇過濾器不僅節(jié)約成本,而且延長液壓系統(tǒng)的使用壽命。