Suodatusjärjestelmä on koneille niin tärkeä, että jotkut niistä tulevat jo tehtaalta. Työolosuhteet kuitenkin vaihtelevat suuresti, ja suurten koneiden tapauksessa on hyvin yleistä, että ne toimivat äärimmäisissä olosuhteissa. Upotettuna tiheisiin kivipölypilviin- kuten kaivosteollisuudessa-ja maa maatalous- ja metsäkoneissa tai moottorien palamisjäännökset- kuten kuorma-autoissa ja linja-autoissa- Näitä resursseja tarvitaan lukemattomilla tavoilla sään ja itse toiminnan vuoksi.
Jotta järjestelmä toimisi erinomaisesti, on tärkeää käyttää erilaisia suodatusjärjestelmiä. Selvitä alta, mitä eroa on pintasuodattimella ja syvyyssuodattimella ja mikä on kunkin rooli tulosten saavuttamisessa.
Mikä on pintasuodatin?
Tiedämme jo, että suurten koneiden suodattimet ovat laitteita, jotka on kytketty erilaisiin nestevirtausjärjestelmiin: ilmaan, voiteluaineeseen ja polttoaineeseen. Jotta suodatusprosessi toimisi tehokkaasti, tarvitaan suodatusväliaine eli elementti, joka pidättää epäpuhtaudet.
Suodatinelementit valmistetaan useista erityyppisistä materiaaleista: selluloosasta, polymeereistä ja lasikuidusta. Materiaali riippuu käyttötarkoituksesta. Esimerkiksi polttomoottoreiden voiteluaineiden suodatuksessa käytetään yleisesti paperisuodattimia. Mikrosuodatuksessa taas käytetään paljon lasikuitua.
Lyhyesti sanottuna suodatus on prosessi, jossa neste tai kaasu pakotetaan kulkemaan huokoisen materiaalin läpi siellä leijuvien kiinteiden aineiden poistamiseksi. Jos suodatinmateriaalin paksuus on samaa luokkaa kuin poistettavien hiukkasten koko, prosessia kutsutaan pintasuodatukseksi, koska materiaali jää loukkuun suodattimen pinnalle. Tämän mallin ilmansuodattimet ovat hyvin yleisiä.
Toinen tyypillinen esimerkki pintasuodatuksesta on seulat. Tässä tapauksessa hiukkaset jäävät loukkuun pintaan muodostaen kakun ja päästäen pienemmät hiukkaset kulkemaan suodatusverkon läpi. Pintasuodattimia on useita eri muotoja.
Mikä on syvyyssuodatin?
Syvyyssuodattimessa, toisin kuin pintasuodattimessa, kiinteät hiukkaset erotetaan pääasiassa laskeutumalla suodatinmateriaalin huokosiin, jotka voivat koostua:
1. Karkeampien rakeiden muodostama kerros (esimerkiksi 0,3–5 mm paksu hiekkakerros).
2. Muutaman senttimetrin paksuinen kuitukerros (esimerkiksi hartseilla tiivistetyt patruunasuodattimet).
3. Jättää muutaman millimetrin paksuiseksi (esimerkiksi selluloosasta valmistettu suodatinmateriaali).
4. Pääsuodattimen rakeinen tukikerros (esimerkiksi esipinnoituskerros).
Tällä tavoin suodatinmateriaalin paksuus on vähintään 100 kertaa suurempi kuin suodatettavan hiukkasen koko, kun on kyse syvyyssuodattimista. Ne voivat olla lankakasetteja, kuituagglomeraatteja, huokoista muovia ja sintrattuja metalleja. Syvyyssuodattimet koostuvat siis satunnaisesta hyvin pienen rakeisuuden omaavien mikrokuitujen verkostosta, joka pidättää mikroskooppiset hiukkaset. Tämä ominaisuus varmistaa, että suodatus ei tapahdu vain pinnalla, vaan syvyydessä kaikkien suodatinmateriaalien läpi. Nämä puolestaan voivat koostua polymeereistä, selluloosasta tai lasikuidusta, erotettuina tai yhdistettyinä.
Syväsuodatuksessa epäpuhtaudet kulkeutuvat siis laitteen sisällä eräänlaisen "labyrintin" läpi ja takertuvat suodatusverkon muodostaviin lomittuviin mikrokuituihin. Monet syvyyssuodattimet ovat eri paksuisiksi taiteltuja papereita, jotka luovat suuremman suodatinpinnan samaan tilaan verrattuna samankokoisiin pintasuodattimiin.
Tämä on syväsuodattimen tärkein etu, koska sen kyllästyminen (tukkeutuminen) kestää kauemmin. Syväsuodattimessa muodostuu suodatinkakku, joka on poistettava säännöllisesti tukkeutumisen, vuotojen tai tuotantoprosessin häiriöiden estämiseksi. Kakku muodostuu, kunnes suodatin saavuttaa kyllästymispisteen. Joissakin polttoainesuodattimissa suodatin on mahdollista puhdistaa muutaman kerran paineilmalla tai dieselöljyllä ennen kuin ne on vaihdettava kokonaan.
Mitä eroa niillä on?
Molemmissa tapauksissa kyseessä ovat seuraavat fyysiset prosessit: suora sieppaus, inertiavaikutus, diffuusio ja sedimentaatio. Pintasuodattimessa suodatusmekanismit ovat kuitenkin törmäys tai seulonta. Syvyyssuodattimen tapauksessa kyseessä on kietoutuminen.
Vaikka syväsuodattimet voivat aina näyttää paremmilta, parhaan suodattimen valinta riippuu tapauskohtaisesti. Koska kyseessä on edistyneempi teknologia, syväsuodattimien käyttöä suositellaan enemmän järjestelmissä, jotka ovat herkempiä epäpuhtauksille, kuten hydrauliikkajärjestelmissä.
Julkaisun aika: 18.10.2023