Распечатать

Гидравлика & Пневматика

Электропневматические фильтрационные системы SMC с автоматической регенерацией

10.08.2015

Для повышения конкурентоспособности предприятия все чаще применяют дорогостоящее оборудование. Один из путей его защиты, продления срока службы и повышения производительности - фильтрация технологических сред. Наиболее распространенным методом является барьерная фильтрация через перегородку. Материалы перегородок могут быть как естественными, так и искусственными, оформленными в изделия, имеющие пористую структуру (проницаемую для жидкости и газа).

Фильтровальные перегородки, применяемые в промышленности, должны обладать следующими свойствами:

  • Соответствующей пористостью (размеры пор должны быть такими, чтобы частица осадка задерживалась на перегородке);   
  • Химической стойкостью к действию фильтруемой среды;
  • Достаточной механической прочностью;
  • Теплостойкостью при температуре фильтрования.

Так, появление щелевых незасоряемых решеток с клиновидным профилем привело к созданию автоматических фильтров. Производство синтетических (полимерных) фильтровальных материалов с низкой себестоимостью – к созданию картриджных фильтров с одноразовыми фильтроэлементами. А разработка пружинных нержавеющих фильтроэлементов – к созданию регенерируемых и высокотемпературных фильтров.

Рис.1

Фильтровальные перегородки FN1 и FN4 для очистки жидкостей от механических примесей обладают следующими свойствами:

  • Тонкость фильтрации составляет 5 и 20 мкм;
  • Материалом фильтроэлемента является коррозионно-стойкая сталь;
  • Они выдерживают температуру фильтруемой жидкости до 80°С;
  • Имеют исполнения с максимальным расходом 40, 80 и 250 л/мин.

Важной характеристикой фильтра является зависимость потерь давления от расхода среды (рис. 2). Условия испытаний: вода при температуре 17 ~ 20°С.

 

Рис.2

Фильтрационные характеристики представлены на рис. 3. Условия испытаний: вода при комнатной температуре, расход 20 л/мин.

 

Рис. 3

Главное преимущество систем FN1, FN4 в том, что замена фильтрующего элемента не требуется , т.к. в конструкцию фильтра включен механизм автоматической регенерации.

Принцип действия этого механизма пояснен на рис. 4 на примере системы FN1.

 

Рис.4

Для осуществления регенерации с фильтроэлемента снимается сжимающее усилие. Упругие волнистые шайбы изгибаются и, приходя в своё исходное положение, раздвигают рифлёные фильтрующие кольца. Затем из резервуара на фильтроэлемент подаётся жидкая среда, которая протекает через него в направлении, противоположном рабочему, и промывает зазоры между кольцами. В системе FN1 резервуар внешний, а в системе FN4 он встроен в корпус фильтра. После промывки фильтроэлемент снова сжимается усилием пневмоцилиндра, и фильтрация продолжается. Техническое обслуживание таких фильтров практически полностью автоматизировано, поэтому годовые эксплуатационные затраты минимальны.

Для того, чтобы регенерация фильтров осуществлялась автоматически, FN1/FN4 необходимо интегрировать в состав замкнутой системы управления. Пример комплектации системы управления, монтируемой на базе фильтра FN4, представлен на рис. 5, а трехмерная компоновка установки для механической фильтрации воды из артезианской скважины (5 мкм, 45 000 л/час) на предприятии ОАО "Ярославский бройлер" представлена на рис. 6.

 

Рис. 5

 

Рис. 6

Регенерация фильтров осуществляется либо при превышении заданного значения перепада давления во входном и выходном коллекторе, либо после истечения программно заданного промежутка времени. При регенерации фильтров в автоматическом режиме (два фильтра в работе, один – на очистке) управление  осуществляется по командам ПЛК, расположенного в шкафу управления.

Аналогично устроены системы на базе FN4 для механического удаления частиц из потока реагентов. Например, установка из пяти параллельно установленных пружинных щелевых фильтров FN4 на линии производства изопропибензола ОАО "Казаньоргсинтеза" предназначена для работы со смесью ароматических углеводородов (бензол + изопропилбензол + полиалкилбензолы), содержащей частицы гидроокиси алюминия. Принципиальная схема установки предусматривает возможность автоматизированной очистки фильтроэлементов поочередно для каждого фильтра.

   

Рис. 7

Конструкторы SMC при проектировании фильтрационных систем с автоматической регенерацией и с электропневматическим управлением всегда учитывают требования потребителей по безопасной эксплуатации оборудования.

При фильтрации смесей ароматических углеводородов предусмотрено применение сжатого азота из цеховой магистрали при вытеснении очищенной жидкости, используемой для промывки разжатого фильтроэлемента.  Все полевое оборудование SMC, используемое в установке, имеет  взрывобезопасное исполнение – Ex d (концевые датчики ТПА, пневмораспределители) и Ex ia/ib (датчики положения цилиндра автоматической промывки фильтра подключаются через барьеры искробезопасности). Прочее незащищенное электрическое оборудование расположено в шкафу управления вне опасной зоны. Установка оснащена датчиками «Метран» по спецификации заказчика (рис. 7).

 Фото и материалы предоставлены ООО "ЭС ЭМ СИ Пневматик"

Статьи по теме
Гидравлика & Пневматика 01.12.2017 Гидравлические фильтры призваны повысить надежность гидропривода и уменьшить риски загрязнения масла. В рамках опроса мы попытались выяснить у экспертов: насколько применим к гидравлическим фильтрам принцип «очистка вместо замены»?
Детали & Материалы 29.11.2017 Методы 3D-печати активно развиваются и начинают проникать в промышленное производство. Крупные компании уже создают специальные КБ, занятые ревизией классических конструкций изделий с учетом возможностей, которые предоставляют аддитивные технологии.
Гидравлика & Пневматика 29.11.2017 В микро-экскаваторе фирмы JCB дизельный двигатель мощностью 14 кВт был заменен 10-киловаттным электродвигателем с литий-титановыми батареями. Системы управления рабочими органами выполнены в виде блоков DDH на основе шестеренных насос-моторов внутреннего зацепления с электрическими сервомоторами.
Детали & Материалы 28.11.2017 Выставка formnext-2017, посвященная новейшим разработкам в области аддитивных технологий, прошла в ноябре во Франкфурте-на-Майне в третий раз и была отмечена рекордным ростом посетителей. Россию представляли десять компаний, в их числе и PICASO 3D производитель устройств для персональной 3D-печати.
Гидравлика & Пневматика 13.11.2017 Контрольные точки давления нельзя назвать принципиально новыми устройствами, однако фирмой Stauff они доведены до совершенства. Эти устройства широко применяются для безопасного подключения к гидросистеме аналоговых, цифровых или дисплейных измерительных приборов с целью тестирования давления.
Гидравлика & Пневматика 13.11.2017 Компания освоила серийное производство нерегулируемых аксиально-поршневых насосов с наклонным блоком компактной серии 311.К с рабочими объемами 12 и 34 см3. Таким образом, номенклатурный ряд теперь содержит типоразмеры от 12 до 107 см3.
Гидравлика & Пневматика 27.10.2017 компания Schmalz выпустила приложение, которое позволяет управлять работой вакуумных компонентов со смартфона или планшета. Разработчики утверждают, что это сделает управление рабочим процессом более прозрачным для пользователей.