hlavne_logo

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.

Hlbkova filtracia

Nominálna a absolútna hodnota filtrácie

  1. kvapalina
  2. vlákno pre test nominálnej hodnoty filtra
  3. guľôčka pre test absolútnej hodnoty filtra
  4. 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

bx formula
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.