Technický dodatek: FILTRAČNÍ ŘETĚZEC V KOMPRESORU · LEXIKON FILTRŮ

Filtrační řetězec v kompresoru

Kompresor chrání před vnějšími nečistotami, např. prachem v okolním vzduchu, různé filtry. Filtrační systém navíc pomáhá udržovat tepelnou bilanci olejového okruhu a zabraňuje únikům oleje.

Vzduchový okruh · Olejový okruh

1 VZDUCHOVÝ FILTR

Moderní systémy vzduchových filtrů MANN+HUMMEL chrání komponenty kompresoru za filtrem před vniknutím prachu nebo částic z opotřebení. U mobilních kompresorů se používají dvoustupňové vzduchové filtry. Ty odloučí podstatnou část prachu předodlučováním ještě předtím, než vzduch dosáhne filtrační vložky. Tím se výrazně prodlužuje životnost vložky.

2 ODLUČOVAČ VZDUCH/OLEJ NEBO SPIN-ON SEPARÁTOR

Zbytkový olej obsažený ve stlačeném vzduchu se téměř úplně odloučí odlučovačem vzduch/olej v tlakové nádobě nebo spin-on separátorem mimo tlakovou nádobu díky koalescenčnímu efektu. Vyčištěný vzduch je pak k dispozici pro rozvod stlačeného vzduchu. Odloučený olej se přetlakem vrací zpět do olejového okruhu.

3 KOMPRESOROVÝ STUPEŇ A TLAKOVÁ NÁDOBA

Vstřikovaný olej odvádí teplo vznikající při stlačování plynu a stlačený vzduch obsahující olej se vede do tlakové nádoby. Při vstupu do tlakové nádoby proběhne předodloučení tangenciálním vstupem, které podstatně sníží obsah oleje ve stlačeném vzduchu. Olej se shromažďuje na dně tlakové nádoby a tlakem v nádobě se přes olejový filtr a chladič oleje vrací zpět do kompresorového stupně.

4 OLEJOVÝ FILTR

Olejový filtr, který z oleje odstraňuje částice z opotřebení, je vybaven obtokovým ventilem, který zabraňuje vzniku nadměrného tlaku.

Lexikon filtrů

ODLUČOVACÍ ÚČINNOST η [%] (OLEJOVÝ FILTR)

Poměr mezi nečistotami zachycenými filtrem a přidanými nečistotami.

ABSOLUTNÍ ODLUČOVACÍ ÚČINNOST (OLEJOVÝ FILTR)

Při jediném průchodu filtrem se odloučí 99 % částic uvedené velikosti. Příklad: 15 μm absolutní: při jediném průchodu filtrem se odloučí 99 % částic o velikosti 15 μm (=> β₁₅ = 100).

NOMINÁLNÍ ODLUČOVACÍ ÚČINNOST (OLEJOVÝ FILTR)

Při jediném průchodu filtrem se odloučí 50 % částic uvedené velikosti. Příklad: 15 μm nominální: při jediném průchodu filtrem se odloučí 50 % částic o velikosti 15 μm (=> β₁₅ = 2).

ODLUČOVACÍ ÚČINNOST η [%] (VZDUCHOVÝ FILTR)

Měření a definice podle ISO 5011: Prach s definovaným spektrem částic a definovanou koncentrací ve vzduchu se přivádí do filtru dávkovacím zařízením. Naprostou většinu tohoto prachu filtr odloučí. Odlučovací účinnost filtru se určí z poměru mezi hmotností odloučeného a nadávkovaného prachu. U suchých vzduchových filtrů je odlučovací účinnost zpravidla vyšší než 99,95 %.

Hodnota β_x

Hodnota beta udává poměr mezi počtem částic určité velikosti

x před filtrem a počtem částic téže velikosti za filtrem. Přepočet na odlučovací účinnost: η = (1 – 1/β) × 100.

1 TLAK PŘI PRASKNUTÍ [bar]

Tlak, při kterém lze očekávat porušení konstrukce filtru.

2 PROVOZNÍ TLAK [bar]

Tlak, na který je filtr dimenzován pro trvalý provoz.

3 PRŮTOKOVÝ ODPOR Δp [mbar]

Veličina měřená podle ISO 5011 pro tlakovou ztrátu filtru. V katalogu se vždy uvádí podtlak za filtrem. (U řad StarBox a StarBox² výrazně snížená tlaková ztráta.)

4 OBTOKOVÝ VENTIL

Ventil, který po dosažení otevíracího tlaku umožní oleji obtékat filtrační médium. Zabraňuje nepřípustně vysokému tlaku v systému a na filtračním médiu (např. při tlakových rázech, startu se studeným olejem nebo ucpání filtračního média).

JEDNOSTUPŇOVÝ FILTR

Má jeden hlavní odlučovací stupeň a je ideální pro provozní podmínky s nízkou prašností.

ELEKTRICKÁ VODIVOST [S, 1/Ω]

U odlučovačů vzduch/olej MANN+HUMMEL jsou všechny kovové části vzájemně elektricky propojeny. Tím se zabraňuje elektrostatickému nabíjení vlivem tření vzduchu a náboj se odvádí.

PŘÍRUBOVÁ TĚSNĚNÍ

Kritické místo pro odvod elektrického náboje, protože mohou působit izolačně. Upozornění: Elektrický kontakt s tlakovou nádobou a odtud s elektrickou soustavou je zajištěn např. kovovými sponami v těsněních nebo elektricky vodivými těsněními.

5 HLAVNÍ VLOŽKA

Vložka vzduchového filtru ze skládaného filtračního média, ve kterém probíhá filtrace. Její filtrační plocha určuje životnost.

6 TLAK PŘI ZBORCENÍ [bar]

Porušení filtrační vložky v důsledku nadměrného rozdílu tlaků na vložce.

LABORATORNÍ ŽIVOTNOST [h]

Doba určená laboratorním měřením (ISO 5011), za kterou vzduchový filtr zatěžovaný prachem a průtokem vzduchu dosáhne stanoveného průtokového odporu. Zkušební prach, koncentrace prachu a objemový průtok musí být definovány.

LABORATORNÍ KAPACITA PRACHU [g]

Zjištěné množství přidaného definovaného zkušebního prachu, potřebné k dosažení konce životnosti při laboratorním měření.

7 MULTIPASS TEST PRO OLEJOVÉ FILTRY

Podle ISO 4548-12 nebo ISO 16889: přidávání definovaných nečistot, dokud se nedosáhne stanoveného diferenčního tlaku na filtrační vložce. Výsledkem je časový průběh odlučovací účinnosti pro jednotlivé velikosti částic.

8 JMENOVITÝ PRŮTOK / FAD V̇ [m³/min]

Jmenovitý bod vzduchového filtru a objemový průtok FAD (Free Air Delivery – dodávané množství vzduchu) nasávaný přes vzduchový filtr. Tato hodnota úzce souvisí s geometrickými konstrukčními údaji filtru (jmenovitý průměr připojení, jemnost filtrace) a s fyzikálními vlastnostmi filtrované tekutiny (hustota, viskozita). Po stlačení je nutné uvést také příslušné provozní parametry (tlak a teplotu).

9 PŘÍPOJKA

Prvek, kterým se odvádí přefiltrovaný vzduch a odloučený olej, spolehlivě a hermeticky oddělené od sebe.

10 OTEVÍRACÍ TLAK [bar]

Rozdíl tlaků na filtrační vložce, při kterém se otevře obtokový ventil. Ventil se otevírá úměrně rozdílu tlaků, obvykle 1,5 – 3,5 bar. (Kompresor)

11 ZPĚTNÉ POTRUBÍ OLEJE (ODSÁVACÍ POTRUBÍ)

Vrací odloučený olej zpět do olejového okruhu kompresoru. Je připojeno na sací stranu kompresorového šroubu a musí mít dostatečně velký průměr, protože ucpání nebo příliš malé rozměry mohou vést k poruchám funkce odlučovače.

12 USMĚRŇOVACÍ PLECH (CLONA)

Vysoký válec umístěný soustředně mezi vstupní přípojkou a odlučovačem vzduch/olej v tlakové nádobě.

13 ČISTÝ VZDUCH

Proud vzduchu za odlučovačem.

14 ZBYTKOVÝ OBSAH OLEJE [mg/m³]

Zbytkový olej, který zůstává v čistém vzduchu, obvykle cca 3 mg/m³. (U řad StarBox a StarBox² výrazně nižší hodnoty.)

ŽIVOTNOST [h]

Životnost filtru do dosažení konce životnosti v praktickém provozu.

15 VENTIL PRO VYPOUŠTĚNÍ PRACHU

Ventil na pouzdru dvoustupňových filtrů, kterým se z pouzdra filtru odvádí předodloučený prach.

16 SEKUNDÁRNÍ VLOŽKA

Doplňková vložka vzduchového filtru za hlavní vložkou, která zabraňuje vniknutí prachu do potrubí čistého vzduchu při výměně nebo poškození hlavní vložky.

TANGENCIÁLNÍ VSTUP

Zajišťuje předčištění cyklonovým efektem.

17 VISKOZITA, DYNAMICKÁ η [Pa·s]

Míra odporu filtrovaného média proti tečení.

18 VISKOZITA, KINEMATICKÁ ν [St]

Poměr dynamické viskozity média a jeho hustoty.

19 PŘEDČIŠTĚNÍ

Důležitý prvek pro funkci odlučovače. Předčištění se obvykle dosahuje turbulencí vytvořenou tangenciálním vstupem a usměrňovacím plechem (clonou). Obsah oleje po předčištění by neměl překročit 5 g/m³. Jiný způsob předčištění je v zásadě možný, pokud jsou splněny předpoklady. Dvoustupňové filtry MANN+HUMMEL mají integrovaný systém předčištění (cyklonový efekt tangenciálním vstupem u EUROPICLON nebo ENTARON XD) nebo cyklonové články (IQORON-V). Odlučovací účinnost celého filtru se určuje stejně jako u jednostupňového filtru. Čím vyšší je účinnost předčištění, tím nižší je koncentrace prachu, která dosáhne vlastní filtrační vložky. Vyšší účinnost předčištění umožňuje delší životnost filtru.

DVOUSTUPŇOVÝ FILTR

Ideální pro střední až vysoké zatížení prachem, protože tento typ filtru má navíc vysoce výkonný systém předčištění. Díky výkonu předčističe je hlavní vložka méně zatěžována, čímž se prodlužuje její životnost.