Будь то воздушные фильтры в системах вентиляции и кондиционирования воздуха или масляные фильтры в гидравлических контурах, засорение фильтрующего элемента приводит к падению давления на нем и для того, чтобы поддерживать стабильность требуемого потока среды (воздуха или масла), вентилятор или насос будут соответственно потреблять больше электроэнергии.
новый фильтр — использованный фильтр
Понятно, что засоренный фильтрующий элемент имеет более высокое сопротивление потоку, чем новый, поэтому давление на входе такого фильтра увеличивается. Поскольку требуемый поток задан системой, потребление электроэнергии будет увеличиваться в данном случае, в качестве компенсации падения давления на нем.
С точки зрения экономии электроэнергии засоренный фильтр следует сразу же заменить, но его замена не так проста, как кажется с первого взгляда, так как она повлечет к немалым материальным и трудовым затратам. Кроме того, замена фильтра может происходить только при отсутствии давления и расхода в системе, а для этого оборудование или процесс должны быть остановлены. В то же время замена фильтра при фиксированном периоде его использования, сравнимая, например, с ежегодным обслуживанием автомобиля, не является оптимальным решением, потому что чем выше будет уровень его засорения, тем больше будет энергопотребление. Какое же решение будет являться оптимальным в данном случае?
Компромиссное решение: непрерывный мониторинг фильтра
Манометр модели PGS21 с 1-ой или 2-мя зафиксированными уставками электроконтактов.Компромиссом является максимально допустимый перепад давления на фильтре, который можно контролировать с помощью датчика перепада давления. Допустимые предельные значения перепада давления (ΔP) гидравлического фильтра составляют от 1 до 5 бар. В системах вентиляции эти значения составляют от 50 до 5 000 Па (от 0,5 до 50 мбар).
Непрерывный контроль перепада давления на фильтре позволяет не только снизить эксплуатационные расходы на замену фильтров, но и является еще одним преимуществом в планировании этой замены в рабочем процессе.
Контроль фильтра путем измерения перепада давления
В каждом случае измеряется перепад давления на фильтре, то есть ΔP между входом и выходом на фильтре. Однако потери давления на фильтре также увеличиваются с увеличением объемного расхода. Поэтому ΔP как показатель загрязнения фильтра можно оценивать только в определенном рабочем состоянии (поток и температура среды). Фильтры для жидкостей могут превысить предел ΔP в результате кратковременных пиков давления, что не будет являться проблемой для механических дифференциальных переключателей. Для датчиков рекомендуется предусмотреть короткое время простоя при электронной оценке управлении.
Особый случай: контроль фильтров в гидравлических контурах
Возвратные фильтры в гидравлическом контуре представляют собой особый случай. Как следует из названия, они находятся в обратной линии, непосредственно перед тем, как масло стекает обратно в бак. В резервуаре существует давление окружающей среды (атмосферное давление). Это означает, что давление окружающей среды также присутствует на выходе из фильтра. Это упрощает контроль, так как датчик дифференциального давления теперь может взять на себя задачу измерения. Это благоприятно сказывается на затратах на мониторинге фильтров. С одной стороны, эти датчики давления дешевле, чем датчики дифференциального давления. С другой стороны, вы экономите на напорной линии от выхода фильтра до соединения низкого давления датчика ΔP. Измерение температуры масла необходимо в гидравлических контурах. Это не только обеспечивает контроль его необходимой вязкости, которое при запуске является еще холодным, но и позволит избежать ложных срабатываний.
Тенденция в мониторинге фильтров
IO-Link датчик давления (модель A-1200)
От «профилактического обслуживания» до «Индустрии 4.0» и облачных решений IIoT — спрос на измерение данных есть везде. Это видно при переходе от традиционных измерительных приборов с оптическими дисплеями к электрическим датчикам с аналоговыми или цифровыми выходными сигналами. При мониторинге напорных фильтров наблюдается тенденция к замене датчика перепада давления, датчиками избыточного давления до и после фильтра. Это дает как давление в системе, так и давление на выходе из фильтра, чего не дает датчик перепада давления. Падение давления, разница между двумя сигналами, затем рассчитывается в электронном блоке управления или в облаке.
В дополнение к датчикам давления для контроля фильтров портфолио WIKA охватывает все соответствующие параметры измерения, которые необходимы для контроля и регулирования рабочих состояний машины или системы. Другие примеры применения можно найти на нашем веб-сайте в разделе «Отрасли».
Возможно Вам также будет интересна наша статья:
Надежный контроль технического состояния фильтров