Hoe kiest u het juiste hydraulische filter?

Het juiste filtratiesysteem is essentieel voor de lange levensduur van een hydraulisch systeem. Maar het kiezen van het juiste filter is vaak geen eenvoudige opgave.

Verschillende industrieën en componenten van een hydraulisch systeem hebben hun eigen eisen en beïnvloeden elkaar. Uiteindelijk komt het neer op de keuze van dat ogenschijnlijk eenvoudige filterelement. Om buitensporige kosten in de werking van het systeem te voorkomen, moet u bij de keuze van een filterelement niet alleen rekening houden met de druk-, flow- en reinheidseisen, maar ook met een overzicht van de toegepaste werkomstandigheden. Dit artikel somt vijf belangrijke aandachtspunten op die u moet beheersen bij het berekenen en selecteren van filters.

Kennis van toepassingsvoorwaarden​​

Allereerst is het belangrijk om de prestatie-eisen van het filter te begrijpen. Bij het nauwkeurig berekenen van filterspecificaties worden de prestatie-eisen meestal uitgedrukt in de filtratieratio β. De zogenaamde β-waarde is de verhouding tussen het aantal deeltjes groter dan een bepaalde grootte in de vloeistof bij de filterinlaat en het aantal deeltjes groter dan een bepaalde grootte in de vloeistof bij de filteruitlaat. Hoe groter de β-waarde, hoe hoger de filtratie-efficiëntie van het filter. De β-waarde kan ook worden uitgedrukt als een percentage om de efficiëntie aan te geven: η=1-1/β.

Moderne filterontwerpen hebben doorgaans een hogere opvangcapaciteit voor vuil, een langere levensduur en een lagere drukval.

Toepassingen die bijvoorbeeld hoogwaardige filterelementen vereisen, hebben doorgaans een β-waarde van meer dan 1000. Dit betekent dat van de 1000 deeltjes die het filter binnenkomen, er slechts 1 deeltje het filter verlaat. In dit geval is de uitdrukking voor filtratie-efficiëntie 99,9%. Normale filterfabrikanten beschikken doorgaans over speciale documentatie die de filterprestaties definieert op basis van de poriegrootte van het filterelement. Een goed begrip van de prestatievereisten van de toepassing stelt u daarom in staat de juiste filterpatroongrootte te selecteren en een goede werking van de apparatuur te garanderen.

Kennismaken met het hydraulische systeem

Zodra u de specifieke prestatie-eisen voor de toepassingsomstandigheden hebt vastgesteld, bent u klaar om het hydraulische systeem correct te evalueren. Volgens industrienormen hebben de hydraulische componenten die in het hydraulische circuit zijn geïnstalleerd, direct invloed op het type hydraulisch filter . Deze industrienormen zijn voornamelijk de ISO-reinheidsklassen, die ons helpen bij het selecteren van het juiste filtertype. Een proportioneel klepcircuit vereist bijvoorbeeld een minimale ISO-reinheidsklasse van 20/18/15. Om hieraan te voldoen, moet de absolute filtratienauwkeurigheid van het filterelement minimaal 3 of 6 μm zijn.

Bij de selectie van een filter is een combinatie van de opvangcapaciteit van de patroon, drukval en economie essentieel.

Als het circuit alleen tandwielpompen en richtingskleppen bevat, zijn deze relatief ongevoelig voor vervuiling. Een filter met lage prestatie-eigenschappen kan daarom aan de eisen voldoen. Een filterelement zoals een filter van papier of metaalgaas kan een economische keuze zijn. Weten welke hydraulische componenten geschikt zijn voor welke filters en hoe deze de filterprestaties beïnvloeden, kan onnodige kosten voor de lange termijn besparen.

Inzicht in de viscositeit van olie

Een feit dat vaak over het hoofd wordt gezien bij het kiezen van cartridgespecificaties, is de viscositeit van de vloeistof. Viscositeit heeft namelijk een grote invloed op de selectie van cartridgespecificaties. Bij de initiële selectie van cartridgespecificaties wordt de olieviscositeit vaak over het hoofd gezien. Het resultaat is dat de cartridgespecificatie te groot wordt gekozen, wat resulteert in onnodig hoge bedrijfskosten. Het niet begrijpen van het belang van olieviscositeit kan leiden tot de selectie van een te kleine cartridgespecificatie, een te hoge drukval, voortijdig alarm van de verontreinigingszender, enz. Integendeel, er is een mogelijkheid dat de specificatie van het filterelement te groot is, wat resulteert in buitensporige investeringskosten en operationele vervangingskosten. De gebruiker moet het hydraulische systeem goed genoeg begrijpen om het nominale bedrijfstemperatuurbereik te evalueren, zodat de meest nauwkeurige minimumtemperatuur kan worden gebruikt als basis voor de selectie van de cartridgespecificatie. Het correct selecteren van het bedrijfstemperatuurbereik zorgt ervoor dat de cartridge niet voortijdig in de bypass-modus gaat en voorkomt overselectie van de cartridge.

Over de P ollution T ransmitter

Ervan uitgaande dat het filter is uitgerust met een verontreinigingssensor (analoog of digitaal), moet de gebruiker bij de filterkeuze een geschikte streefwaarde voor de drukval hebben. Doorgaans ligt het door de sensor aangegeven drukverschil tussen 1 en 8 bar. Als algemene regel geldt dat de verhouding tussen de ingestelde druk van de transmitter en de drukval van het schone filter minimaal 3:1 bedraagt.

Als de visuele sensor van het filter bijvoorbeeld een alarmdruk van 5 bar instelt, bedraagt ​​het maximaal acceptabele drukverschil voor het geselecteerde filter ongeveer 1,7 bar op basis van de bovenstaande verhouding. Als dit principe niet wordt begrepen, loopt de gebruiker het risico een te groot of te klein filter te selecteren. Om ervoor te zorgen dat het hydraulische systeem voldoende wordt beschermd, lijkt het in ons werk heel gebruikelijk om filters te selecteren die groter zijn, wat resulteert in hogere kosten.

Rekening houden met de stroom door het filter

Bij het kiezen van een filter moet het debiet zorgvuldig worden geanalyseerd, wat van groot belang is. Het is belangrijk om te weten dat het momentane debiet het maximale debiet van de pomp kan overschrijden. Een typische bedrijfssituatie is dat in een accumulatorcircuit de accumulator een bepaalde hoeveelheid drukolie opslaat. Wanneer de accumulator wordt vrijgegeven, zal het debiet bij het ontladen worden gesuperponeerd op het debiet van de pomp, waardoor het debiet van de pomp zelf aanzienlijk wordt overschreden. Het hogedrukfilter na het accumulatorcircuit moet volledig in overweging worden genomen. Het onderschatten van het debiet door het filter zal het drukverschil over de filtercartridge vergroten, wat uiteindelijk leidt tot een vermindering van de efficiëntie van het circuit en hogere bedrijfs- en onderhoudskosten.