Úspora energie & integrace: zpětné sací filtry

Obzvlášť v mobilních strojích, které jsou vybaveny hydrostatickým pohonem a kombinovanou pracovní hydraulikou, se koncept filtrace skládá ještě ze zpětného filtru (pracovní hydraulika) a sacího nebo tlakového filtru (hydrostatický pohon). Jemnosti filtrace je třeba přitom nadefinovat tak, aby bylo dosaženo třídy čistoty 20/18/15… 19/17/14 (podle ISO 4406), požadované výrobci pohonů.

Uzavřený okruh se sacím a otevřený okruh se zpětným filtrem:
Nevýhoda: Z důvodů vysoké kinetické viskozity hydraulické kapaliny při nízkých teplotách dochází zvláště ve fázi studeného startu k problémům s nasáváním.

Uzavřený okruh s tlakovým a  otevřený okruh se zpětným filtrem:
Nevýhoda: Tlakový filtr chrání v uzavřeném okruhu axiální pístové čerpadlo, ale plnící čerpadlo chráněné není. Problémy s nasáváním ve fázi studeného startu přetrvávají.

Koncept se zpětným sacím filtrem

Použití zpětných sacích filtrů nabízí rozsáhlá funkční vylepšení. Zpětné sací filtry nahrazují u zařízení s hydrostatickým pohonem a kombinovanou pracovní hydraulikou požadované sací nebo tlakové filtry pro plnící čerpadlo uzavřeného hydrostatického pohonu a zpětné filtry pro pracovní hydrauliku v otevřeném okruhu. V porovnání s těmito koncepty filtrace lze přitom často dodáhnout i úspory nákladů.

Výhody konceptu

• pouze jeden filtr pro oba okruhy

• v obou okruzích se ve zpětném vedení filtruje veškerý průtok

• ve zpětném vedení protéká stále více oleje, než je odebíráno sacím vedením

• předepínací ventil zajišťuje mírný přetlak oleje v sacím potrubí čerpadla, což zlepšuje podmínky při studeném startu

• do sacího čerpadla proudí stále přefiltrovaný olej. Není tu žádný obtok (kromě provedení s vestavbou do potrubí). Pro ochranu těsnících kroužků hřídele proti přetížení je integrován přepouštěcí ventil

Zatímco dříve každý okruh pracoval nezávisle s vlastním filtrem, propojením okruhů přes zpětný sací filtr dochází k jejich vzájemné interakci. Při dodržení níže uvedených technických specifikací můžete využít veškeré výhody, které poskytuje řešení se zpětným sacím filtrem, a získat jistotu, že váš systém bude pracovat spolehlivě i za extrémních provozních podmínek.

Požadovaný zpětný průtok v systému

Pro zajištění tlaku cca 0,5 bar v sání plnícího čerpadla musí být zpětný průtok v systému větší než průtok v sacím potrubí čerpadla při všech provozních režimech. Tento přebytek se mění podle velikosti filtru a provedení.

Přípustný průtok plnícího čerpadla

• Při provozní teplotě a jmenovitém počtu otáček by průtok plnícího čerpadla neměl přesáhnout 50 % jmenovitého průtoku filtru (např. u zpětného sacího filtru s 200 l/min jmenovitý průtok / množství ve zpětném vedení by průtok neměl být vyšší než 100 l/min).

Normální provozní podmínky

Olej, přitékající ze  zpětného systému (A), protéká filtrační vložkou (1) , pomocí předepínacího ventilu (2) je předepnut na 0,5 bar a dostává se k plnícímu čerpadlu hydrostatického pohonu (B). Přebytek mezi zpětným a nasávaným množstvím oleje odtéká přefiltrován do nádrže. Předepnutí na 0,5 bar minimalizuje riziko vzniku kavitace v plnícím čerpadle a významně zlepšuje podmínky pro studený start. Při normálním provozu je nedostatek oleje vyloučen.

Integrovaný přepouštěcí ventil (3) zabraňuje vzniku nepřípustně vysokému dynamickému tlaku ve zpětném vedení. Protože tento ventil vede přímo do nádrže, neexistuje žádné propojení mezi zpětným vedením systému (A) a sací přípojkou plnícího čerpadla (B) (žádný bypass). Přisávací ventil (4) s ochranným sítkem (5) zajišťuje při krátkodobém nedostatku oleje (odvzdušňování / studený start) zásobování plnícího čerpadla

Tlaková ztráta v sacích vedeních

Za výše jmenovaných podmínek studeného startu nesmí tlaková ztráta v sacích vedeních překročit 0,4 bar. Tím je zajištěno, že i při částečně znečištěné filtrační vložce bude mít plnící čerpadlo dostatek oleje.

Dynamické tlaky ve zpětném vedení systému

Pokud je svodový olej z hydrostatického pohonu přiváděn přes filtr, je třeba k ochraně těsnících manžet dodržovat přípustné tlaky svodového oleje. Vedle dynamického tlaku filtru je třeba zohlednit i tlakové ztráty vedení svodového oleje chladiče oleje. Podle aplikace se doporučuje použití chladícího obtokového ventilu.

Jemnost filtru a čistota oleje

Pro všechny zpětné sací filtry jsou standardně k dispozici dvě jemnosti filtrů ARGO-HYTOS: 10EX2 a 16EX2. Obě s patentovanou filtrační vložkou EXAPOR^®MAX2. S jejich pomocí lze dosáhnout následujících tříd čistoty oleje podle ISO 4406:

10EX2    18/15/11 … 14/11/7

16EX2        20/17/12 … 17/14/10

Výrobci hydrostatických pohonů dopozučují pro normální provoz většinou čistotu oleje 20/18/15 a 19/17/14 pro náročnější požadavky (t > 90°C).

Tyto požadavky jsou na 100% splněny již s jemností filtru 16EX2.

Struktura třívrstvého filtračního materiálu EXAPOR^®- MAX2 z různých skleněných a polyesterových vláken v kombinaci s vylepšenou hybridní výztužnou tkaninou (patentováno) z nerezové oceli a polyesteru nabízí nové možnosti v oblasti:

• tlakové ztráty
• kapacity znečištění
• odolnosti vložky proti deformaci průtokem

Použitý umělohmotný plášť nabízí nasledující výhody:

• možnost libovolného potisku
• ochranu proti poškození
• lepší odolnost vložky proti deformaci průtokem

Pro uživatele  z těchto technických řešení vyplývají následující výhody:

• delší intervaly údržby
• vyšší bezpečnost provozu
• vyšší čistota oleje
• vysoká výkonnoste
• zlepšená identifikace
• redukované náklady na provoz a údržbu

Alternativou k filtračním vložkám EXAPOR^®MAX2 jsou nově vyvinuté a cenově výhodnější vložky EXAPOR^®Light, dodávané na požádání. Díky snížené kapacitě jímání nečistot jsou vhodné obzvláště pro zařízení s nižšími požadavky (např. cca 500 provozních hodi/rok).

Disponibilní konstrukční řady filtrů

Podle místa vestavby a požadovaného výkonu má ARGO-HYTOS na výběr následující způsoby vestavby a konstrukční řady:

Způsob vastavby	Konstrukční řada	Jmenovitý průtok
Vestavba do potrubí	E 068 / E 088	do 100 l/min
Vestavba do potrubí	E 178 / E 258	do 250 l/min
Vestavba do nádrže	E 084	do 80 l/min
Vestavba do nádrže	E 158 / E 198 / E 248	do 250 l/min
Vestavba do nádrže	E 328 / E 498	do 600 l/min
Vestavba do nádrže	E 598 / E 998	do 850 l/min

Varianty pro vestavbu do nádrže jsou vybaveny přepouštěcím ventilem. Varianty pro vestavbu do potrubí mají obtokový ventil. Modulární konstrukce filtru umožňuje jednoduchou realizaci požadavků zákazníka jako je např. specifické konfigurace připojení.

Při dimenzování zpětných sacích filtrů je třeba ještě více zohlednit specifické požadavky hydrostatických pohonů, než je tomu při dimenzování separátních filtrů pro okruh plnícího čerpadla a pracovní okruh.

Přednosti konceptu se zpětným sacím filtrem

• vynikající vlastnosti zařízení při studeném startu, protože do plnícího čerpadla proudí olej pod mírným přetlakem (snížené riziko kavitace)
• ochrana plnícího čerpadla díky velmi jemně přefiltrovanému oleji
• méně komponent díky úspoře jednoho filtru
• snížení nákladů na náhradní díly a údržbu

se plně uplatní při přesném dimenzování a zaručují tak maximální výkon zařízení i za extrémních provozních podmínek.

 

Technical Data