انواع فیلتر روغن هیدرولیک و صنعتی

فیلتر هیدرولیک چیست

پالایش و تصفیه روغن از آلودگی ها نقش بسیار  تاثیرگذاری در حفظ سلامت تجهیزات هیدرولیک دارد.هرچه بتوانیم سطح تمیزی روغن مصرفی در دستگاه ها را افزایش دهیم می توانیم هزینه های خرابی و تعمیراتی را کاهش و عمر مفید آنها را طولانی تر نماییم.ایم وظیفه بر عهده فیلتر روغن هیدرولیک یا فیلتر روغن صنعتی می باشد. که مانند کلیه در بدن که وظیفه پاکسازی خون را دارد در سیستم های هیدرولیک به تصفیه و پالایش روغن مشغول است. در ادامه پارامترهای تاثیرگذار مرور می شود.

قیمت فیلتر روغن هیدرولیک

 

قیمت فیلتر روغن متاثر از موارد بسیار زیادی است برای نمونه یک فیلتر پال اورجیتال و اصلی  به قیمت 800 واحد که به دلیل شرایط موجود از طریقه واسطه تامین می شود معادل 1200 واحد می باشد .فیلتر ساز معتبر دیگر مدعی می باشد که معادل فیلتر پال را به قیمت 300 واحد عرضه می نماید در حالی که قیمت معادل چینی آن در بازه ای بین 50 تا 100 واحد می باشد و لازم به ذکر است که تولید کننده داخلی بدون ادعای تطابق کامل و صرفا بر مبنای ابعاد فیلتر رقمی حدود 15 واحد ارائه می دهد. قیمت معیار صحیحی برای ارزیابی کیفیت فیلتر نمی باشد  و می بایست منابع تامین کننده معتبر را شناسایی کرد

فیلتر هیدرولیک فشار قوی / فشار بالا

تاثیر ذرات در فشار و سرعت بالا چندین برابر شده و این تاثیر رابطه تصاعدی دارد از طرفی در سیستم های فشار قوی که در فشار بالا کار می کنند یکی از ملزومات طراحی لقی و تلرانسهای پایین می باشد تا بتواند حفظ فشار را تامین و تضمین نماید. ذرات در لقی ها و تحت فشار بالا خرد شده و به ذرات کوچکتر تبدیل می نماید و خود منجر به اثرات مخرب بیشتر می شود. فیلترهای فشار قوی جهت فعالیت در فشار بالا می بایست دارای استاندارد ساخت دقیقی باشند و دارای گواهی تست متریال و تخریب باشند و در فشار بالا معمولا 50 تا 150 درصد فشار کاری تست شده باشند

 

پاره شدن و تخریب فیلتر ها می تواند اثرات جبران ناپدیری را در سیستم داشته باشد. طراحی فیلتر های فشار قوی و انتخاب آنها جهت قرار دادن در مسیر فشار بالا نیازمند تجربه و اطلاعات کافی می باشد

دبی جریان در فیلتر فشار قوی
فشار کاری فیلتر
ویسکوزیته سیال فشار قوی
سطح تمیزی مورد نیاز روغن در فشار بالا
دمای کار سیال فشار قوی
و ... از مواردی هستند که می بایست در انتخاب فیلتر فشار قوی مدنظر قرار داد

استاندارد تست و طراحی فیلتر های فشار قوی

ISO 2941 Verification of collapse/burst resistance
ISO 2942 Verification of fabrication integrity
ISO 2943 Verification of material compatibility with fluids
ISO 3723 Method for end load test
ISO 3724 Verification of flow fatigue characteristics
ISO 3968 Evaluation of pressure drop versus flow characteristics
ISO 16889 Multi-pass method for evaluating filtration performance

 

برای اطلاعات بیشتر می توانید به پوستر فیلتراسیون مراجعه نمایید

 

 

اهمیت ظرفیت نگهداری ذرات در فیلترهای روغن

 

آفت هر ماشین که نیازمند روغن کاری می باشد، آلودگی ذرات است. در شرایط ایده آل، ماشین‌ها برای جلوگیری از نفوذ ذرات قبل از بروز هر مشکلی می بایست آب بندی ‌شوند، اما متاسفانه اینطور نیست – اما آنها در یک فضای پر از آلودگی کار می کنند . ذرات در همه جا وجود دارند و اجزای روغن کاری شده دائماً مورد حمله آنها قرار می گیرند. فارغ از اینکه این ذرات توسط فیلترهای تنسی بی‌کیفیت یا سر ریز روغن آلوده ناشی از شارژ اخیر وارد سیستم می‌شوند مسئله اصلی این است که برای خلاص شدن از شر آنها چه کاری می‌توان انجام داد. راه حل واضح تصفیه روغن و فیلتراسیون روانکارها می باشد . فیلترها می توانند با حذف ذرات مضر قبل از اینکه باعث تخریب سطح اجزای روغن کاری شده شوند، عمر ماشین ها را افزایش دهند.

 

 دو نوع فیلتر رایج وجود دارد: فیلترهای سطحی یا غشایی و فیلترهای عمقی

فیلترهای سطحی به سادگی ذرات را روی سطح یا سطح فیلتر به دام می اندازند. فیلترهای عمقی به روغن اجازه می دهند تا در سراسر بدنه یا عمق فیلتر جریان یابد و ذرات را در سرتاسر فضای فیلتر به دام می اندازند. شاید مهمترین ویژگی هر فیلتری، توانایی به دام انداختن و نگهداری ذرات که ظرفیت نگهداری ذرات Dirt-Holding Capacity باشد. اختلاف فشار ناشی از گرفتن ذرات توسط می‌تواند منجر به شرایطی شود که در آن حداکثر فشار مجاز فیلتر به دست می‌آید در این شرایط یا سیستم قطع می شود یا فیلتر متلاشی می شود و یا مسیر کنارگذر باز می شود و به روغن اجازه می‌دهد عملاً بدون فیلتر شدن عبور کند. علاوه بر این، اگر فشار خیلی زیاد شود، می‌تواند باعث ترکیدن فیلتر شود. هر فیلتر اندازه منافذ خاصی pore size دارد - این اندازه منافذ درون مدیای فیلترتوزیع شده است که توزیع یکنواخت آن هم از اهمیت بسیار برخوردار می باشد و روغن و ذرات می‌توانند از آن عبور کنند و در حین عبور ذرات به دام می افتند. همانطور که اندازه منافذ کوچکتر و کوچکتر می شود، اختلاف فشار در سراسر مدیای فیلتر افزایش می یابد.گیر افتادن ذرات باعث کاهش سطح عبور سیال و روغن شده و از این رو اختلاف فشار افزایش می یابد . هنگامی که ذرات در فیلتر روغن جذب می شوند، معیاری وجود دارد که نشان می دهد فیلتر روغن توانایی نگه داشتن و حذف چه مقدار ذره را دارد که به این معیار ظرفیت نگهداری ذرات فیلتر Dirt-Holding Capacity گفته می شود. عوامل متعددی می تواند به ظرفیت نگهداری فیلتر کمک کند. یکی از این موارد اندازه منافذ فیلترها می باشد و مورد دیگر توزیع و چگالی منافذ در مدیای فیلتر می باشد . تراکم منافذ را می توان به عنوان تعداد منافذ در یک بخش از مدیای فیلتر توصیف کرد. این به عنوان تخلخل فیلتر نیز شناخته می شود. همانطور که اندازه منافذ کاهش می یابد، برای کاهش افت فشار تمیز فیلتر در سراسر محیط، چگالی منافذ باید افزایش یابد تا دبی روغن مورد نیاز در فیلتر به دست بیاید. بنابراین، عمق و اندازه فیلتر نیز بر ظرفیت نگهداری ذرات Dirt-Holding Capacity تأثیر می گذارد. نکته دیگری که هنگام انتخاب فیلترهای روغن باید در نظر داشت موادی است که مدیای فیلتر از آن تشکیل شده است. این بر طول عمر فیلتر، سازگاری آن با محیط و ظرفیت نگهداری ذرات آن تأثیر می گذارد. دو نوع متداول مدیای فیلتر الیاف سلولزی (که از چوب تشکیل شده است) و الیاف مصنوعی هستند .مدیای فیلتر با الیاف سلولزی دارای اندازه الیاف بزرگ و اندازه منافذ کمتر در کل فیلتر است. سلولز این مزیت را دارد که می تواند مقداری آب از روغنی که در حال فیلتر کردن است جذب کند. با این حال، فیلترهای سلولزی در محیط‌های اسیدی و دمای بالا سریع‌تر از کار می‌افتند . فیلترهای مصنوعی معمولاً ظرفیت نگهداری آلودگی بالاتری نسبت به سلولز دارند که بخشی از آن به دلیل اندازه منافذ ثابت تر در سراسر مدیای فیلتر است




الیاف مصنوعی نازکتر از الیاف سلولزی هستند، بنابراین می توان آنها را محکم در کنار هم قرار داد و منافذ بیشتری را برای به دام انداختن و نگه داشتن ذرات در آن ایجاد کرد. الیاف مصنوعی همچنین در محیط های اسیدی و دمای بالا و شرایط بحرانی تر که تمایل به تخریب فیلترهای سلولزی وجود دارد، عملکرد بهتری دارند .در بررسی شناسنامه فیلترها، ممکن است مقدار عدد ضریب بتای فیلتر را دیده باشید - این نشان می دهد که فیلتر چقدر در حذف ذرات کارآمد است .همچنین ممکن است مقداری برای ظرفیت نگهداری ذرات دیده باشید. این مقدار از طریق آزمایشی به نام ISO 16889 یا آزمون مولتی پس تست multi-pass test به دست می آید. در این تست استاندارد، یک فیلتر در مداری قرار می گیرد که با روغن پر شده است. روغن در فیلتر به گردش در می آید، سپس مقدار مشخصی از ذرات بااندازه مشخص در روغن رها می شود تا توانایی فیلتر در جذب ذرات و ظرفیت نگهداری ذرات را آزمایش کند .یک شمارنده ذرات قبل و یک شمارنده ذرات بعد از فیلتر، اختلاف ذرات را اندازه گیری می کند. نتایج این آزمایش به شما این امکان را می دهد که ببینید یک فیلتر در برابر اندازه های مختلف ذرات چقدر خوب یا ضعیف عمل می کند .این موارد را هنگام انتخاب فیلتر بعدی برای تمیز کردن روغن و محافظت از ماشین آلات گران قیمت خود در نظر داشته باشید. ضریب بتا و اندازه منافذ فیلتر را بررسی کنید. بدیهی است که وقتی در مورد اندازه ذرات مجاز در پایین دست صحبت می کنید، بین فیلتر 40 میکرون و فیلتر 3 میکرون تفاوت زیادی وجود دارد .همچنین، در صورت امکان، نتایج آزمون مولتی پس تست multi-pass test ISO 16889 را بررسی کنید. این نه تنها کارایی فیلتر بلکه توانایی فیلتر روغن در حذف ذرات از روغن در گردش را به شما نشان می دهد

افزایش عمر سرویس فیلتر روغن

انتخاب فیلتر مناسب با ظرفیت بالا در نگهداری ذرات تنها نیمی از کار است. همچنین باید مطمئن شوید که این فیلترها به درستی مورد استفاده قرار می گیرند. بعضی از فیلترها می توانند بسیار گران باشند، بنابراین طبیعتاً باید تلاش کنیم تا عمر فیلتر را افزایش دهیم تا هزینه های مربوط به تعویض آنها را کاهش دهیم .یکی از ساده‌ترین راه‌ها برای طولانی‌تر کردن فاصله تعویض فیلتر، بزرگ کردن فیلتر است. همانطور که در نمودار بالا مشاهده می کنید، با دوبرابر کردن سطح و سایز یک فیلتر، می توان عمری فیلتر را سه برابر کرد .روش های مختلفی برای بزرگ کردن فیلترها وجود دارد. واضح ترین آن استفاده از فیلترهای بزرگتر است که این تا حدودی پرهزینه است، زیرا نیاز به اصلاح تجهیزات برای قرار دادن فیلتر بزرگتر در خطوط است. برای برخی از تجهیزات که فضا محدود است، این ممکن است حتی امکان پذیر نباشد. در آن زمان است که باید شروع به بررسی قرار دادن فیلترها به صورت موازی کنید .با قرار دادن چندین فیلتر به صورت موازی، سطح تماس با روغن را دوبرابر می‌کنید، در نتیجه سرعت عبرو روغن (فشار روغن بر روی سطح محیط فیلتر) را کاهش می‌دهید و عمر فیلتر را افزایش می‌دهید - این به معنای تعویض فیلتر کمتر است. و توانایی جذب ذرات بیشتر بین هر دو تعویض فیلتر می باشد



اگر وضعیت فعلی تجهیزات اجازه لوله‌کشی اضافی مورد نیاز برای قرار دادن در یک مدار موازی را نمی‌دهند، سیستم‌هایی وجود دارند که فیلترها را یکی روی دیگری قرار می‌دهند تا طول کلی مدیای فیلتر را افزایش دهند و مجدداً امکان کاهش فشاری که مدیای فیلتر تجربه می‌کند را فراهم می‌کند

اثرات الکترواستاتیکی در فیلتر روغن

با تغییرات شکل گرفته در صنعت، مصرف روغن های هیدرولیک جدید، ارزان قیمت و از طرفی سازگار با محیط زیست روز به روز بیشتر شده است. این روغن ها معمولاً فاقد روی ، دوده و گوگرد هستند. در این روغن ها از افزودنی های مصنوعی به جای افزودنی های حاوی روی استفاده می شود. فقدان افزودنی روی و دوده باعث کاهش رسانایی روغن می شوند که می تواند در بسیاری از کاربردهای صنعتی مشکلاتی را به همراه داشته باشد. اگر یک روغن با رسانایی پایین از درون یک فیلتر روغن هیدرولیک معمولی جریان یابد، عبور روغن می تواند اثرات الکترواستاتیک زیادی را تولید کند و عدم تخلیه منجر به شارژ بار الکتریکی بسیار بالایی در روغن می شود. اگر شارژ از حد معینی فراتر رود، به طور ناگهانی تخلیه الکتریکی صورت می گیرد. معمولی ترین شکل آن تخلیه جرقه است که می تواند در مکان های مختلف از جماه فیلتر روغن، رخ دهد.اگر تخلیه الکترواستاتیک در سیستم رخ دهد، می تواند مشکلات زیر را ایجاد کند

• سوختن و تخریب فیلتر و از طرفی مسدود شدن و گرفتگی فیلتر
• افزایش محصولات تخریب روغن مانند وارنیش و در نتیجه افزایش سایش اجزا و کوتاه‌تر شدن فواصل تعویض روغن
• اختلال در قطعات الکترونیکی
• تخلیه در مخزن و سوختن فیلترهای تنفسی
• تخلیه در بیرون از دستگاه منجر به برق گرفتگی می شود و باعث کاهش سطح ایمنی محل کار می شود

تخلیه الکترواستاتیک می تواند زمانی که سوخت دیزل یا روغن های سبک با نرخ جریان بالا از فیلتر عبور می کنند اتفاق بیافتد . رسانایی روغن و فیلتر در حال فیلتر شدن روغن ممکن است ناکافی باشد. اثرات الکترواستاتیکی تولید شده دراین شرایط تخلیه نمی شود و در روغن و فیلتر جمع می شود تا زمانی که در فیلتر تخلیه شود یا جرقه بزند، سوختن و ایجاد سوراخ در مدیای فیلتر از اثرات این تخلیه الکتریکی است. فناوری های جدید در تولید فیلتر اثرات الکتریسیته را خنثی می کند و از آسیب دیدن مدیای فیلتر جلوگیری می کند .

    انواع فیلتر روغن صنعتی

فیلتر های روغن صنعتی را می توان از جهات مختلف دسته بندی نمود
نوع روغن
فشار کاری
قابل شستشو بودن
دمای کاری
مکانیزم ذره گیری
نوع مدیا یا جنس فیلتر
شکل و مشخصات ظاهری

نوع روغن

نوع روغن پارامتر بسیار تعیین کننده ای در انتخلب فیلتر می باشد سازگاری فیلتر با روغن های مختلف توسط سازنده پیشنهاد می گردد . تستهای استاندارد مشخصی جهت ارزیابی انطباق مواد بکار رفته در فیلتر و روغن عبوری از فیلتر وجود دارد

فشار کاری

فیلتر ها از نظر فشار کاری به سه دسته عمده کم فشار low pressure فشار متوسط medium pressure و فشار بالا یا فشار قوی High pressure تقسیم می شوند
فشار پایین معمولا تا 20 تا 30 بار فشار متوسط تا 100 بار و فشار بالا تا 420 و بعضا تا 600 بار دسته بندی می شوند .
کیفیت ساخت و مقاومت فشاری در فشارهای بالا از حساسیت بسیار زیادی برخوردار است . اختلاف فشار قابل تحمل فیلتر بیت 10 تا 30 بار طراحی می گردد

قابلیت شستشو

فیلتر ها را می توان به 2 دسته کلی قابل شستشو و غیر قابل شستشو تقسیم نمود..فیلتر های قابل شستشو غالبا از نوع فیلترهای سطحی مانند استرینر ها هستند و در میکرون سایز بالای 50 تا 100 میکرون ساخته می شوند و فیلتر های غیر قابل شستشو دارای مکانیزم فیلتراسیون عمقی هستند . یا یه شکل یک فضای متخلخی یک پارچه و یا به صورت لایه های چین خورده Pleated .
دیده شده است که در صنایع به منظور کاهش هزینه ها اقدام به شستن فیلتر ها و تمیز نمودن آنها با باد یا گازوئیل و فرچه می نمایند که اینکار باعث تخریب لایه های فیلتر شده و در صورت استفاده مجدد عملکرد مناسبی نخواهد داشت
بعضی از فیلتر های چین خورده که دارای لایه های استیل می باشند را می توان با مکانیزم اولتراسونیک تمیز نموده و مجدد مورد استفاده قرار داد

دمای کاری

فیلتر های روغن صنعتی معمولا در دمای کمتر از 60 درجه سانتیگراد کار می کنند و در دمهای بالاتر توصیه نمی شوند و این به دلیل مقاومت حرارتی مدیا و چسب های مورد استفاده در ساخت فیلتر می باشد . در دمای بالاتر مدیا دچار تنش و کشش می شود و چسب و رزین ها نیز مقاومت خود را از دست می دهند. فیلتر دچار تغییر شکل شده و عملکرد مختل می شود و بعضا منجر به خسارات جبران ناپذیری می گردد. از این رو دمای کاری روغن را می بایست در محدوده 60 درجه نگه داشت .

برخی از فیلتر ها برای دماهای بالاتر تولید می شوند و اساسا روغن عبوری از آنها روغن داغ می باشد .

ذکر این نکته حائز اهمیت است که همانطور که دمای بالا عملکرد فیلتر را تحت تاثیر قرار می دهد همانطور دمای پایین نیز از طریق افزایش ویسکوزیته منجر به افزایش فشار فیلتر می گردد و گاها فیلترها دمای پایین مجاز نیز برای شرایط شروع کار سرد(cold start )  دارند.

مکانیزم ذره گیری

فیلتر ها با مکانیزم ذره گیری سطحی مانند آبکش و توری عمل می کنند .سطح فیلتراسیون کم ، معمولا برای ذرات درشت استقاده می شود، نوع مدیا معمولا از نوع بافته شده هستند، در برابر حجم بالای آلودگی سریع گرفته می شوند و قابل شستشو هستند

فیلترها با مکانیزم ذره گیری عمیق مانند یک اسفنج عمل می کنند و ذرات را علاوه بر سطح در عمق نیز جذب می کنند. قابل شستشو نیستند ، سطح فیلتراسیون بالاتری دارند ، حجم ذره گیری بالاتری دارند، برای ذرات ریزتر مناسبند و نوع مدیای آنها معمولا غیر بافت می باشد

نوع مدیا یا جنس فیلتر

الیاف متفاوتی در ساخت مدیای فیلتر روغن هیدرولیک به کار می رود .الیافی از قبیل سلولوز، پلی استر ، فایبر گلاس، متال فایبر ، پلی پروپیلن و ... در چیدمان ها و ترکیبهای گوناگون متناسب با نیاز تولید فیلتر روغن صنعتی در کنار هم قرار گرفته و ضخامت و منافذ متنوعی را ایجاد می کنند.

شکل و مشخصات ظاهری فیلتر های روغن

بگ فیلتر ها که همان فیلتر های کیسه ای هستند

فیلتر اسپین آن Spin On   فیلتر هایی هستند که محفظه و المان قابل تفکیک نمی باشند مانند فیلتر روغن خودرو

کارتریج فیلتر فیلتر های روغن هیدرولیک و صنعتی معمولا از این نوع هستند که در آنها محفظه فیلتر در خط اصلی نصب می گردد و کارتریج در آن قرار می گیرد و به محض گرفتگی تعویض می شوند