Гидродинамические фильтры

Традиционная система фильтрации

1. Неполнопоточные фильтры, в которых для самоочистки некоторое количество (10-20%) фильтруемой жидкости возвращается вместе с загрязнениями в емкость, из которой жидкость забирается на очистку, а очищенная жидкость (80-90%) поступает потреби-телю (см.рис.2).В большинстве случаев сбрасываемый поток подается другому потребителю, требования к чистоте очистки которого ниже.
2. Полнопоточные фильтры отличаются тем, что относительное движение жидкости и фильтроэлемента осуществляется вращением или колебательным движением последнего. Угловая скорость здесь намного меньше, чем в центрифугах. Эти фильтры более сложные, чем неполнопоточные, поэтому их применяют там, где недопустимы сброс части расхода или там где плотность загрязняющих частиц незначительно превышает плотность жидкости (см.рис.3).

   Благодаря установке полнопоточных гидродинамических фильтров в гидросистемы угольных комбайнов, в 1,5 раза увеличился их ресурс до капитального ремонта. Десятки тысяч прецизионных электрогидравлических вентилей благодаря гидродинамической очистке без сбоев автоматически регулируют водяные потоки грязной шахтной воды.

   Более пяти лет безотказно и без обслуживания работают гидродинамические фильтры на очистке смазки подшипников жидкостного трения прокатных электродвигателей и компрессоров на Донецком и Алчевском металлургических заводах. Более 600 тысяч долларов экономии в год получил АвтоВАЗ (г.Тольятти) за счет снижения брака при покраске автомобилей благодаря очистке гидродинамическими фильтрами красок и грунтовок. Такие же фильтры были установлены на линиях покраски автомобилей на АЗЛК (г.Москва) и АвтоЗАЗ (г.Запорожье). На 40% вырос выпуск качественных фольгируемых диэлектриков на заводе <Молдавизолит> (г.Тирасполь) после очистки гидродинамическими фильтрами эпоксидных формальдегидных смол, лаков и клеев. В Южной Корее полнопоточными гидродинамическими фильтрами успешно очищается от механических примесей суспензия риса, из которой получают крахмал.

   Новым перспективным направлением применения гидродинамических фильтров является очистка загрязненных и сточных вод. Для Мариупольского металлургического комбината им. Ильича впервые удалось создать гидродинамический фильтр производительностью 1000 м/ч и степенью очистки менее 500 микрон. В практике не были известны фильтры с такой производительностью и со столь тонкой степенью очистки. Этот фильтр безупречно работает в системе гидросбива окалины и охлаждения клетей чистовой группы с конца 2000г.

   Благодаря работе гидродинамического фильтра за время эксплуатации не наблюдалось случаев засорения охлаждающих форсунок (что в конечном итоге повышает качество готовой продукции и снижает количество брака), поломок насосов высокого давления. При этом за время работы фильтра ни разу не возникла необходимость в разборке, ремонте и очистке фипьтроэлемента. Аналогичные по конструкции гидродинамические фильтры с различными производительностями и степенями очистки установлены на Макеевском металлургическом комбинате (сортопрокатный цех), Донецком металлургическом заводе (листопрокатный цех), Миниметаллургическом заводе <Истил-Украина> (электросталеплавильный цех). На всех этих предприятиях достигнут значительный экономический эффект за счет уменьшения количества брака, снижения отказов и поломок оборудования. Например, на Макеевском меткомбинате из-за неудовлетворительного качества воды за год выходило из строя около ста шайб прокатных валков, стоимостью 5 тыс. долларов. Цена установленного в систему охлаждения валков гидродинамического фильтра меньше стоимости всего двух шайб. Эффект от внедрения гидродинамического фильтра очевиден. Особый интерес у производственников вызывают гидродинамические фильтры с очень высокой тонкостью очистки. На Днепропетровском металлургическом заводе им. Коминтерна внедрен и успешно эксплуатируется гидродинамический фильтр, обеспечивающий (при достаточно большой производительности 20 м/ч) очистку смазочно-охлаждающей жидкости до 25 микрон. Применение этого фильтра позволило значительно продлить срок службы дорогостоящей смазочно-охлаждающей жидкости, за счет удаления фильтром из нее окалины и металлической стружки, которые уничтожали антикоррозионные присадки.

   Примеры, подтверждающие высокий технический уровень гидродинамических фильтров можно множить и множить. Уровень разработок гидродинамических фильтров отвечает Европейским стандартам, принцип действия и конструкции защищены 12 патентами ФРГ, Польши, России и Украины, 60 авторскими свидетельствами СССР.

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ФИЛЬТРОВ:

1. пропуск частиц через поверхность фильтра в несколько раз более мелких, чем размер фильтрующей ячейки;
2. непрерывная самоочистка фильтра потокам жидкости, направленной вдаль поверхности фильтроэлемента;
3. стабильный и небольшой перепад давления на фильтре, что исключает необходимость в байпаснам клапане, который во всех традиционных фильтрах практически накоротко соединяет линии загрязненной и очищенной жидкостей, снижая эффективность и качество очистки;
4. неограниченное время функционирования фильтра без замены, фильтроэлемента и практически без технического обслуживания;
5. регулирование степени очистки без замены фильтроэлемента;
6. весьма, значительное снижение эксплуатационных затрат.

ДОСТИГНУТЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ:

1. низкая стоимость, простота конструкции;
2. непрерывная самоочистка фильтрующей поверхности;
3. увеличение срока службы гидромашин и устройств на 20-30%;
4. отсутствие технического обслуживания и снижение затрат на очистку в 20 раз;
5. стабильная тонкость очистки и постоянный перепад давления не зависимо от загрязненности поступающей жидкости;

ОСВОЕННАЯ ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:

1. огнестойкие жидкости в литейных машинах;
2. oсмолы и лаки для фольгируемых диэлектриков;
3. oсмазочные масла прокатных станов, компрессоров;
4. oкраски и грунты на автозаводах (ВАЗ, ЗАЗ, АЗЛК);
5. oминеральные масла в гидросистемах угольных комбайнов;
6. oсмазочно-охлаждающие жидкости на машиностроительных заводах;
7. промышленные воды прокатных станов (Мариупольский ММК им. Ильича, Донецкий металлургический завод, ЗАО <Истил-Украина>, Днепропетровский метзавод им.Комминтерна, Макеевский металлургический комбинат).

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВЫПУСКАЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ:

Разбег в тонкости очистки обусловлен возможностью установки различных фильтроэлементов.
   

НИЖЕ ПРИВЕДЕНЫ СХЕМЫ, ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ И ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕКОТОРЫХ ФИЛЬТРОВ

Фильтры серии ОР-1

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЛЬТРА ОР-1-60:

• вязкость жидкости, мм?/с ( до 150 )
• пропускная способность, л/мин ( 60-80 )
• очищенный поток, л/мин ( 60-80 )
• тонкость очистки, мкм* ( 15-25 )
• max крупность частиц на входе, мкм ( 2500 )
• перепад давления на фильтре, max, Мпа ( 0,06 )
• давление гидросети, max, Mna ( 1,5 )
• частота вращения фильтроэлемента, об/мин ( 2500-3000 )
• мощность приводного электродвигателя, кВт ( 1,5 )

РИС. 4

1. линия подачи на фильтр;
2. фильтр;
3. линия очищенной жидкости (фильтрат);
4. манометр;
5. линия очистки бункера-отстойника;
6. устройство отбора проб жидкости;
7. запорный вентиль;
8. ось вращения фильтроэлемента.

РИС. 4.2

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Имеющий внизу бункер-отстойник может быть увеличен.

   Фильтры серии ОР-1 нашли применение при очистке лаков, регенерации масел и гидравлических жидкостей, смазочно-охлаждающих жидкостей для обработки хрупких металлов и др. Фильтры ОР-1 в процессе очистки практически не реагируют на количество загрязнений в жидкости их крупность, обеспечивая в то же время требуемую чистоту очистки.

Фильтры серии ФКД1.1

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЛЬТРА ФКД 1.1-60:

• вязкость жидкости, мм?/с ( до 500 )
• пропускная способность, л/мин ( 60 )
• очищенный поток, л/мин ( 50 )
• тонкость очистки, мкм* ( 25-50 )
• max крупность частиц на входе, мкм ( 2500 )
• перепад давления на фильтре, max, Мпа ( 0,03 )
• давление гидросети, max, Мпа ( 10 )

   Фильтры серии ФКД1.1 нашли применение при очистке красок и грунтов на автозаводах (ВАЗ, АЗЛК), масел в гидросистемах (подшипники жидкостного трения прокатных двигателей на Донецком металлургическом заводе) и многих других предприятиях. Фильтры ФКД 1.1 в процессе очистки практически не реагируют на количество загрязнений в жидкости их крупность, обеспечивая в то же время требуемую чистоту очистки. В случае поддержания параметров жидкости в пределах +30% от номинальных, фильтр работает без осмотра не менее года, после чего проводится ревизия фильтрующей поверхности, и при наличии дефектов она заменяется. Работоспособность фильтра полностью восстанавливается.    

РИС. 5.1	РИС. 5.2

1. емкость очищаемой жидкости;
2. насос;
3. линия подачи на фильтр;
4. фильтр;
5. линия очищенной жидкости (фильтрат);
6. манометр;
7. линия сброса загрязненной жидкости;
8. устройство собора проб жидкости;
9. запорные вентили;
10. дроссель регулирующий;
11. золотник двухпозиционный четырехлинейный управляемый давлением в линии нагнетания гидродвигателя;
12. линия нагнетания гидродвигателя.

1. штуцер входа очищаемой жидкости;
2. штуцер выхода очищаемой жидкости;
3. штуцер сброса загрязненной жидкости;
4. заглушка отверстия под манометр (отверстия М8х1).
5. заглушка отверстия под манометр (отверстия М8х1).

Фильтры серии ФКД1

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЛЬТРА ФКД1-20:

• вязкость жидкости, мм?/с ( до 500 )
• пропускная способность, л/мин ( 20 )
• очищенный поток, л/мин ( 5 )
• тонкость очистки, мкм* ( 8-20 )
• max крупность частиц на входе, мкм ( 3000 )
• перепад давления на фильтре, max, Mna ( 0,01 )
• давление гидросети, max, Mna ( 10 )

   Фильтры серии ФКД1 применяются для очистки части потока загрязненной жидкости, которая идет на управляющую аппаратуру (золотники, сопла-заслонки и др.), а также той части потока, которая подается на форсунки с тонкими отверстиями (например, на распылители при окраске автомобилей). Фильтры серии ФДК1 отличаются неограниченной во времени саморегенерацией, отсутствием сменных фильтроэлементов и необходимости в техническом обслуживании.

Установка регенерационно-заправочная УЗОМ

РИС. 7: очиститель воды ОСТД20

   Фильтры ОСТД нашли применение на Днепропетровском заводе им. Коминтерна для очистки СОЖи трубосварочных станов, на шахте им. Свердлова для очистки шахтой воды и др. предприятиях. Все размеры уточняются при согласовании параметров фильтра с ЗАКАЗЧИКОМ. На рис.8 приведена рекомендуемая схема включения фильтров серии ОСТД.

• Производительность по входу ( 20м3/ч )
• Производительность по выходу ( 17 мЗ/ч )
• Степень очистки, не более ( 25 мкм )
• Перепад давлен.на ф-тре, не более ( 0,5 кг/см2 )
• Рабочее давление ( 6 кг/см2 )
• Характер очищ. примесей ( механические )
• Исх. крупность загрязнений, не более ( 2 мм )
• Ориентировочная масса ( 120 кг )

Очистители воды серии ОВГД

Фильтр параметр		ОВГД4000 /2000/05 Рис.9	ОВГД2000 /1700/05 Рис.9	ОВГД1000 /800/05 Рис.10	ОВГД700 /600/05 Рис.9	ОВГД650 /550/01 Рис.9	ОВГД500 /400/05 Рис.10	ОВГД350 /290/04 Рис.10	ОВГД170 /120/0025 Рис.10
Технические параметры фильтра	Производит-сть по входу, м?/ч	4000	2000	1000	700	650	500	350	170
	Производит-сть по выходу, м?/ч	2000	1700	850	600	550	440	290	120
	Исходная крупность загрязнений, не бо-лее, мм	50	15	20	15	10	17	17	7
	Мах остаточная крупность загрязне-ний, не более, мкм	500	500	500	500	100	200-500	200-500	25
	Рабочее давление, кг/см2	10	6	10	10	6	16	16	6
	Мах перепад давле-ния на фильтре, не более, кг/см2	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,5	0,7
	Ориентир-ная масса, кг	6500	6700	3500	3000	3800	2700	2200	2400
Габаритные размеры, мм	А (рис.9)	820	820	---	325	325	---	---	---
	a x b x с x d (рис.10)	---	---	780х180х 970х370	---	---	450xl30x 590х270	450xl30x 590х270	750x75x 790х180
	В	630	820	630	325	325	273	273	159
	С	630	630	273	159	159	219	273	133
	D	3415	3600	2210	2280	2135	1500	1510	1465
	Е	2365	2365	1385	1130	1600	1100	900	1100
	F	1370	1370	1000	1050	970	670	670	655
	G	1200	1350	1040	870	790	750	700	690
	Н	1680	1680	1700	1560	1340	1150	1150	1150
	I	---	---	695	---	---	530	460	545

Все приведенные параметры и размеры фильтров могут быть изменены, и уточняются по согласованию с ЗАКАЗЧИКОМ на стадии заключения договора на поставку.

РИС. 11

1. линия подачи на фильтр;
2. фильтр;
3. линия очищенной жидкости (фильтрат);
4. манометр;
5. линия сброса загрязненной жидкости с фильтра;
6. линия возврата загрязненной жидкости в систему;
7. линия сброса загрязненной жидкости в циклон;
8. линия сброса осадка из циклона;
9. дроссели регулирующие величину сброса загрязненной жидкости в соответствующих линиях (после регулировки пломбируются и остаются открытыми);
10. дроссель регулирующий;
11. дроссель (открывается периодически по мере накопления осадка в циклоне).

ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ФИЛЬТРОВ В СХЕМАХ ОТБОРА ЖИДКОСТИ ИЗ ТРУБОПРОВОДОВ

Очищенная жидкость 10-15%

ПРЕИМУЩЕСТВА:

1. Отсутствие движущихся частей.
2. Простота конструкции.
3. Самоочистка без сброса части потока.
4. Отсутствие потребности в предварительной очистке.

1. Необходимость предварительной разборки трубопровода.
2. Наличие заиливания внизу трубопровода.

ПРЕИМУЩЕСТВА:

1. Возможность использования ряда конструкций фильтров.
2. Возможность ремонта очистителя без разбор-ки трубопровода.

НЕДОСТАТКИ:

1. Повышение концентрации загрязнений в трубопроводе.