Filtrácia oleja
Účinnosť filtrácie
Filtre sú konštruované pre potreby odstránenia jednotlivých kontaminantov z kvapaliny alebo iných nosných médií. My sa zaoberáme hlavne filtráciou kvapalín a ich analýzami. Množstvo a veľkosť zachytených častíc pri prietoku kvapaliny cez filtre nám stanovuje pomocou testu účinnosti filtra.
Filtrácia z hľadiska účinnosti môže byť absolútna a nominálna. Stanovenie tejto účinnosti je dané použitím filtrovaného média, ktoré sa pridáva do nosného média. V praxi sa často používajú častice, ktorých zloženie je stanovené normou.
Nominálna a absolútna hodnota filtrácie
- kvapalina
- vlákno pre test nominálnej hodnoty filtra
- guľôčka pre test absolútnej hodnoty filtra
- filtračné médium (mriežka 70 mikrónov)
Absolútna účinnosť filtra
Absolútna účinnosť filtra predstavuje množstvo zachytených častíc na filtri a udáva sa v %. Pri teste sa používajú častice, ktoré majú veľmi podobný tvar a rozmer (vo väčšine prípadov sú to častice guľovitého alebo tvaru kocky). Ak filter má veľkosť otvoru napr. 5 μ a testovacie častice sú taktiež 5 μ alebo väčšie množstvo častíc zachytených na filtri pri udaní absolútnej hodnoty napr. 98 % je veľmi presné a účinnosť filtra je vysoká. Je len málo pravdepodobné, že cez filter sa dostali častice väčšie ako 5 μ. Túto veličinu nám stanovuje hodnota Beta. Táto hodnota sa udáva na filtri a charakterizuje jeho základnú vlastnosť - filtračnú schopnosť.
Nominálna účinnosť filtra
Nominálna účinnosť filtra predstavuje množstvo zachytených častíc na filtri a udáva sa taktiež v %. Avšak v tomto prípade testovacie častice nemajú taký presný tvar ako pri teste absolútnej účinnosti. Tu sa na testovanie používajú častice tvaru valca kde priemer je 5 μ, ale dĺžka môže byť niekoľko desiatok mikrónov. Táto účinnosť na filtračnom médiu už nie je taká vysoká ako pri absolútnej, lebo pri 98 % nominálnej účinnosti môžu sa dostať cez filter nielen 5 mikrónové častice, ale aj oveľa väčšie. Pri absolútnej prešli len častice 5 mikrónové a nie väčšie.
Miera účinnosti filtra
V súčasnej dobe sa už vyrábajú filtre, ktoré majú vysokú účinnosť ako nominálnu tak aj absolútnu. Filtre s absolútnou účinnosťou sú oveľa presnejšie, čo sa týka množstva a veľkosti odstránených častíc ako nominálne. Filtre s vysokou absolútnou účinnosťou sa používajú vo väčšine prípadov na vysoko tlakových hydraulických systémoch, kde je požiadavka na jemnú filtráciu. Ich nevýhodou je ich cena a pomerne vysoký tlakový spád pri zanesení. Filtre z nízkou absolútnou účinnosťou a vysokou nominálnou sa používajú v menej náročných tlakových systémoch, sú to predovšetkým stredne a nízko tlakové (ako mazanie, regulácia a obrábanie apod. )
Definícia pojmov
Filtračná schopnosť
je schopnosť filtra zachytávať častice určitej veľkosti. Na vyjadrenie filtračnej schopnosti sa používa filtračný koeficient βx a účinnosť filtra Ex.
Absorpcia
schopnosť média pohltiť alebo vtiahnuť látku do jej vnútra a udržať ju tam – veľmi dobrým príkladom je neupravený papier.
Adsorpcia
schopnosť média zastaviť alebo pozbierať látku na povrchu – veľmi dobrým príkladom je aktívne uhlie.
Koeficient beta / beta pomer (ratio)
podľa normy ISO 4572 vyjadruje filtračnú schopnosť ako pomer medzi počtom častíc danej veľkosti vstupujúcich do filtra a počtom častíc danej veľkosti po výstupe z filtra. Výpočet danej účinnosti určí, či sa jedná o absolútnu alebo nominálnu filtráciu. Je to veľmi dôležitý parameter hodnotenia účinnosti filtračného elementu alebo filtračného média.
βx = Nd / Nu
βx - Beta pomer (alebo Beta účinnosť) pre kontaminanty väčšie ako x μm
Nd - Počet častíc väčších ako x μm na jednotku objemu na vstupe do filtra
Nu - Počet častíc väčších ako x μm na jednotku objemu na výstupe z filtra
βx | 1 | 100 | 200 | 1000 |
Účinnosť | 0,0% | 99,0% | 99,5% | 99,9% |
Účinnosť filtra Ex
pri definovanej veľkosti častíc sa určí nasledovným spôsobom a udáva sa v %:
Ex = ( 1 - 1 / βx ) * 100 (%)
Kapacita filtra
objem, ktorý je schopný prijať a súčasne filtrovať pri určenej filtračnej schopnosti a prietoku.
Jadro filtra
vnútorný materiál filtračnej vložky, ktorý slúži ako podporný pilier, na ktorý sa upevňuje filtračné médium.
Delta P (P)
symbol tlakovej straty, čo znamená rozdiel tlaku meraných pred a za filtračným telesom.
Hustota
hmotnosť zodpovedajúca priepustnosti filtračného materiálu vyjadrená v g/m2.
Filtrát
kvapalina, ktorá vychádza z filtračnej nádoby po vzájomnom strete s filtračným médiom, elementom.
Mikrometer
sa používa ako hlavné porovnávacie kritérium pre stanovenie efektivity filtračného média v absolútnom alebo nominálnom hodnotení.