System filtracji jest tak istotny dla maszyn, że niektóre z nich już opuszczają fabrykę. Warunki pracy są jednak bardzo zróżnicowane, a w przypadku dużych maszyn bardzo często występują ekstremalne warunki. Zanurzone w gęstych chmurach pyłu skalnego- jak w górnictwie-i ziemi w maszynach rolniczych i leśnych lub pozostałości sadzy ze spalania silników- jak w ciężarówkach i autobusach- zasoby te są potrzebne na niezliczone sposoby, zależnie od pogody i samej działalności.
Aby zapewnić doskonałą pracę systemu, niezbędne jest zastosowanie różnych systemów filtracji. Dowiedz się poniżej, jaka jest różnica między filtrem powierzchniowym a filtrem wgłębnym i jaką rolę każdy z nich odgrywa w osiągnięciu pożądanych rezultatów.
Czym jest filtr powierzchniowy?
Wiemy już, że filtry do dużych maszyn to urządzenia podłączone do różnych układów przepływu cieczy: powietrza, środka smarującego i paliwa. Dlatego, aby proces filtracji przebiegał skutecznie, niezbędne jest medium filtrujące, czyli element zatrzymujący cząstki zanieczyszczeń.
Istnieje kilka rodzajów materiałów, z których wykonane są elementy filtrujące: celuloza, polimery, włókno szklane i inne. Materiał zależy od przeznaczenia. Na przykład, w filtrowaniu środków smarnych w silnikach spalinowych powszechnie stosuje się filtry papierowe. Z kolei w mikrofiltracji stosuje się dużo mikrowłókien szklanych.
Krótko mówiąc, filtracja to proces wymuszania przepływu cieczy lub gazu przez materiał porowaty w celu usunięcia zawieszonych w nim cząstek stałych. Jeśli grubość materiału filtracyjnego jest zbliżona do wielkości cząstek, które mają zostać wyekstrahowane, proces nazywa się filtracją powierzchniową, ponieważ materiał zostaje zatrzymany na powierzchni filtra. Filtry powietrza tego typu są bardzo powszechne.
Innym typowym przykładem filtracji powierzchniowej są sita. W tym przypadku cząsteczki są zatrzymywane na powierzchni, tworząc bryłę i umożliwiając mniejszym cząsteczkom przejście przez sieć filtrującą. Istnieje kilka rodzajów filtrów powierzchniowych.
Czym jest filtr głębokości?
W filtrze głębokim, w przeciwieństwie do filtra powierzchniowego, cząstki stałe są oddzielane głównie przez osadzanie się w porach medium filtracyjnego, które może składać się z:
1. Warstwa z grubszych ziaren (na przykład warstwa piasku o grubości 0,3–5 mm).
2. Kilkucentymetrowa warstwa włókien (np. filtry kartridżowe uszczelnione żywicami).
3.Liście o grubości kilku milimetrów (na przykład media filtracyjne wykonane z celulozy).
4.Warstwa nośna w postaci granulatu dla filtra głównego (np. warstwa wstępna).
W ten sposób grubość materiału filtracyjnego jest co najmniej 100 razy większa niż rozmiar filtrowanej cząstki, w przypadku filtrów wgłębnych. Mogą to być wkłady druciane, aglomeraty włókien, porowaty plastik i spiekane metale. Filtry wgłębne składają się zatem z losowej sieci mikrowłókien o bardzo małej granulometrii, zatrzymującej mikroskopijne cząstki. Ta cecha gwarantuje, że filtracja będzie zachodzić nie tylko na powierzchni, ale w głąb, przez wszystkie materiały filtracyjne. Te z kolei mogą składać się z polimerów, celulozy lub włókna szklanego, rozdzielonych lub złożonych.
W filtracji wgłębnej zanieczyszczenia przemieszczają się przez swego rodzaju „labirynt” wewnątrz urządzenia, zaplątując się w splecione mikrowłókna tworzące siatkę filtrującą. Wiele filtrów wgłębnych to bibułki o różnej grubości, co pozwala uzyskać większą powierzchnię filtrującą w tej samej przestrzeni, w porównaniu z filtrami powierzchniowymi o tej samej wielkości.
To główna zaleta filtra głębokiego, ponieważ jego nasycenie (zatkanie) trwa dłużej. W filtrze głębokim tworzy się placek filtracyjny, który należy okresowo usuwać, aby zapobiec zatkaniu, wyciekom lub awariom w procesie produkcyjnym. Placek będzie się formował, aż filtr osiągnie stan nasycenia. W niektórych modelach filtrów paliwa możliwe jest kilkukrotne czyszczenie sprężonym powietrzem lub olejem napędowym przed koniecznością całkowitej wymiany.
Jaka jest między nimi różnica?
W obu przypadkach zachodzą następujące procesy fizyczne: przechwytywanie bezpośrednie, uderzenie bezwładnościowe, dyfuzja i sedymentacja. W filtrze powierzchniowym mechanizmy filtracji to kolizje lub przesiewanie. W przypadku filtra głębinowego jest to splątanie.
Chociaż filtry głębinowe zawsze mogą wyglądać lepiej, wskazanie, który filtr jest najlepszy, jest kwestią indywidualną. Ponieważ jest to bardziej zaawansowana technologia, stosowanie filtrów głębinowych jest bardziej zalecane w przypadku systemów bardziej wrażliwych na zanieczyszczenia, takich jak układy hydrauliczne.
Czas publikacji: 18 października 2023 r.