Ультразвукове очищення і регенерація фільтрів

Автор матеріалу: Олег Тимошенко

Промислові фільтри для очищення гідравлічної оливи, палива, води, повітря і хімічних розчинів можуть коштувати значно дорожче за звичайні витратні матеріали. Особливо це стосується великих металевих фільтроелементів, імпортних виробів, спеціальних сіток і фільтрів, виготовлених для конкретного обладнання.

Деякі фільтри не обов'язково одразу замінювати після забруднення. Якщо конструкція передбачає повторне використання, елемент можна професійно очистити, промити, висушити і перевірити перед поверненням в експлуатацію.

Для відновлення застосовують ультразвукову кавітацію в спеціально підібраному мийному розчині, ополіскування і промивання прямим або зворотним потоком. Проте результат залежить від матеріалу, конструкції, характеру забруднення і технічного стану фільтра.

Основне правило: найкраще регенеруються багаторазові поверхневі фільтри з металевою сіткою. Паперові, целюлозні та більшість волокнистих глибинних елементів зазвичай необхідно замінювати.

Як працює фільтр

Фільтр затримує забруднення і не дає їм пройти далі разом із повітрям, водою, паливом, оливою або іншим робочим середовищем. Спосіб утримання частинок залежить від структури фільтрувального матеріалу.

За принципом роботи фільтри можна умовно поділити на дві основні групи:

поверхневі фільтри - частинки затримуються переважно на зовнішній поверхні або біля входу в комірки;
глибинні фільтри - забруднення проникають усередину волокнистого матеріалу і утримуються на різних рівнях його товщини.

Поверхневий металевий фільтр можна порівняти із сіткою. Частинка, більша за розмір отвору, залишається на робочому боці. Таке забруднення відносно легко видалити за допомогою зворотного потоку і кавітаційної обробки.

У глибинному елементі канали поступово звужуються, а частинки накопичуються всередині матеріалу. Тому повноцінна регенерація значно складніша, а іноді технічно неможлива.

З яких матеріалів виготовляють фільтри

Конструкція фільтра може включати один або кілька фільтрувальних матеріалів:

сітку з нержавіючої сталі;
перфорований метал;
спечений металевий порошок;
кераміку;
папір і целюлозу;
скловолокно;
синтетичні неткані волокна;
бавовняну пряжу;
полімерні сітки;
комбіновані багатошарові матеріали.

Матеріал і внутрішня структура визначають, чи можна очистити фільтр без втрати міцності, точності фільтрації і пропускної здатності.

Які фільтри найкраще піддаються регенерації

Найбільш передбачуваний результат зазвичай отримують під час очищення поверхневих металевих фільтрів. Забруднення в таких елементах накопичуються на сітці, перфорованій поверхні або в доступних каналах.

Для регенерації часто придатні:

гідравлічні фільтри з металевою сіткою;
паливні та оливні фільтри грубого очищення;
металеві сітчасті сепаратори;
перфоровані фільтрувальні елементи;
сапуни гідробаків з металевою сіткою;
промислові фільтри технологічних рідин;
металеві фільтри вентиляційних систем;
лабіринтні жировловлювальні фільтри;
корпуси і металеві частини фільтрів.

Ультразвук допомагає відокремлювати забруднення без жорсткого контакту зі щіткою. Це особливо важливо для тонкої сітки, яку легко деформувати під час ручної обробки.

Чому металеву сітку зручно очищати ультразвуком

Під час експлуатації на робочому боці сітки накопичуються металеві частинки, продукти зносу, пил, залишки ущільнень, смоли та окиснена олива. Частина забруднень застрягає між шарами сітки або всередині складок.

Щітка може пошкодити комірки або проштовхнути частинки глибше. Продування стисненим повітрям також не гарантує видалення липких і оливних відкладень.

Під час ультразвукової обробки в мийному розчині виникають кавітаційні бульбашки. Їхнє схлопування створює локальні імпульси, що послаблюють зв'язок між металом і забрудненням. Після цього частинки виводяться ополіскуванням або промиванням зворотним потоком.

Фільтри до і після очищення

На фотографіях видно зовнішню різницю між забрудненим і очищеним елементом. Проте візуальна чистота не підтверджує повного відновлення робочих характеристик. Після обробки необхідно перевірити стан сітки, з'єднань і пропускну здатність.

Забруднений фільтр до ультразвукового очищення — Відновлення фільтра ультразвуком - стан до очищення

Фільтр після професійного ультразвукового очищення — Відновлення фільтра ультразвуком - результат після очищення

Якщо елемент не має механічних пошкоджень, ультразвукова обробка може суттєво зменшити залишкове забруднення і відновити прохідність металевої сітки.

Очищення лабіринтних жирових фільтрів

Окрему групу становлять металеві фільтри, які затримують жир, оливний туман і аерозольні забруднення не лише за розміром частинок, а й за рахунок їх осадження на внутрішніх поверхнях.

Такі елементи часто мають лабіринтну конструкцію з металевих пластин або стрічок. Повітряний потік багаторазово змінює напрямок, а краплі оливи і жиру осідають на стінках.

Лабіринтні фільтри застосовують:

у витяжних системах;
у промисловій вентиляції;
над зонами смаження і термічної обробки;
у системах уловлювання оливного туману;
у виробничих установках із забрудненим повітрям.

Оскільки основні забруднення знаходяться на металевих поверхнях, їх можна відокремити в ультразвуковій ванні. Результат залежить від складу відкладень, температури і правильно підібраного мийного засобу.

Якщо конструкція передбачає нанесення спеціального липкого покриття, після очищення його можна наносити повторно відповідно до вимог виробника.

Які фільтри очищати складно

Найбільші труднощі виникають з глибинними фільтрами. Їх можуть виготовляти з паперу, целюлози, скловолокна, бавовняних або синтетичних волокон.

Під час роботи дрібні частинки поступово проникають у товщу матеріалу. Вони накопичуються між волокнами, з'єднуються з оливою і формують щільний забруднений шар.

Основні проблеми глибинних елементів:

забруднення знаходяться всередині матеріалу, а не лише на поверхні;
частинки можуть бути міцно зафіксовані між волокнами;
промивання здатне змінити структуру фільтрувального шару;
волокна можуть набухати, розшаровуватися або руйнуватися;
складно підтвердити початкову точність фільтрації;
ультразвукова енергія гірше проходить крізь щільний волокнистий матеріал;
після сушіння всередині можуть залишатися приховані забруднення.

Навіть якщо паперовий або волокнистий фільтр після промивання виглядає чистішим, це не означає, що його міцність, брудоємність і точність фільтрації відновилися.

Одноразовий фільтр не можна автоматично вважати придатним до відновлення

Якщо виробник передбачає одноразове застосування, очищення не гарантує відновлення міцності, тонкості фільтрації і ресурсу. Повторне використання допустиме лише за наявності технічного обґрунтування і можливості перевірити характеристики.

Чи допомагає зворотне промивання

Під час нормальної роботи забруднена рідина проходить через фільтр в одному напрямку. Частинки затримуються на робочому боці або всередині каналів.

Зворотне промивання спрямовує потік у протилежний бік. Це допомагає виштовхнути забруднення тим шляхом, яким вони потрапили у фільтрувальний матеріал.

Зворотний потік особливо корисний для:

металевих сітчастих елементів;
гофрованих металевих фільтрів;
перфорованих вставок;
елементів з внутрішніми каналами;
багатошарових металевих сіток.

Для глибинних волокнистих фільтрів зворотне промивання може видалити частину забруднень, але зазвичай не забезпечує повноцінного відновлення.

Тиск має контролюватися. Надто сильний потік здатний деформувати сітку, пошкодити складки або порушити внутрішню конструкцію елемента.

Етапи ультразвукової регенерації фільтрів

Ідентифікація елемента. Визначають маркування, матеріал, призначення і напрямок робочого потоку.
Вхідний огляд. Перевіряють корпус, сітку, шви, ущільнення, корозію і деформації.
Видалення робочого середовища. Зливають залишки оливи, палива, води або хімічного розчину.
Попереднє знежирення. Видаляють основну масу оливи і грубих відкладень.
Підбір мийного складу. Розчин обирають за матеріалом і характером забруднення.
Ультразвукова обробка. Фільтр встановлюють у кошик без контакту з дном і стінками ванни.
Ополіскування. Видаляють залишки забрудненого робочого розчину.
Пряме або зворотне промивання. Частинки виводять з каналів контрольованим потоком.
Повторне ополіскування. Видаляють залишки мийного засобу.
Сушіння. Вологу видаляють теплим осушеним повітрям або в сушильній шафі.
Вихідний контроль. Перевіряють стан фільтра перед повторним застосуванням.

Як підбирають мийний склад

Ефективність залежить не тільки від ультразвуку. Мийний розчин має відповідати матеріалу фільтра і виду відкладень.

Під час вибору враховують:

мінеральну або синтетичну оливу;
паливні та смолисті залишки;
кокс і нагар;
жир і органічні відкладення;
металевий пил і стружку;
продукти корозії;
цементний або мінеральний пил;
наявність алюмінію, міді, гуми або клею.

Надто агресивний склад може пошкоджувати алюміній, ущільнення, захисні покриття і клейові з'єднання. Тому концентрацію, температуру і тривалість циклу визначають індивідуально.

Як перевіряють результат

Чистий зовнішній вигляд не гарантує, що фільтр повністю відновлено. Перед повторним встановленням необхідно оцінити його технічний стан.

Контроль може включати:

візуальний огляд сітки і корпусу;
перевірку зварних і клейових з'єднань;
оцінку чистоти промивної рідини;
перевірку пропускної здатності;
вимірювання перепаду тиску;
випробування на герметичність;
порівняння з параметрами справного елемента.

Якщо сітка розірвана, корпус деформований або робочі характеристики неможливо підтвердити, фільтр необхідно замінити.

Коли регенерація економічно вигідна

Ультразвукове очищення найдоцільніше для дорогих багаторазових фільтрів, виробів із тривалим терміном постачання і елементів, які підприємство використовує у великій кількості.

Регенерація дозволяє:

скоротити витрати на закупівлю нових елементів;
зменшити простій обладнання;
створити резерв очищених фільтрів;
знизити кількість промислових відходів;
подовжити експлуатацію справних металевих елементів;
зменшити залежність від термінових поставок.

Економія не повинна бути важливішою за надійність обладнання. Пошкоджений фільтр здатний пропускати абразивні частинки і призвести до дорогого ремонту насоса, клапана, гідромотора або іншого агрегату.

Відео ультразвукового очищення фільтрів

На відео показано обробку металевих фільтрувальних елементів у професійній ультразвуковій установці.

Ультразвукове очищення і регенерація фільтрів

Висновок

Ультразвукове очищення є ефективним способом регенерації багаторазових металевих фільтрів. Кавітація допомагає видаляти оливу, смоли, пил, металеві частинки та інші забруднення із сітки, складок і внутрішніх каналів.

Найкраще відновлюються поверхневі сітчасті, перфоровані та лабіринтні металеві елементи. Глибинні фільтри з паперу, целюлози, скловолокна та інших волокнистих матеріалів у більшості випадків необхідно замінювати.

Професійна регенерація має включати вхідний огляд, підбір мийного складу, ультразвукову обробку, зворотне промивання, ополіскування, сушіння і вихідний контроль.

Компанія Tesma Trade виконує ультразвукове очищення гідравлічних і промислових фільтрів і допомагає визначити, чи може конкретний елемент безпечно використовуватися повторно.

Приймання замовлень і узгодження технічних питань:

+38 (096) 163 5626
+38 (050) 471 3896