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 26.03.2019 Редчайшую операцию - подъем 670-тонного экскаватора - выполнили сотрудники компании «Карельский окатыш» во время его ремонта. Для этого управлением ремонтов предприятия совместно с МЗ "Энерпром" с нуля был создан проект тысячетонного гидравлического подъемника. Он герметичен и оснащен маслостанцией.
Гидравлика & Пневматика 01.03.2019 Первым интеллектуальным полевым устройством от Schmalz с интерфейсом Ethernet стал компактный терминал SCTMi. Он способен осуществлять связь в режиме реального времени через промышленные Ethernet-стандарты: EtherCat, EtherNet / IP, а также ProfiNet.
Гидравлика & Пневматика 21.02.2019 Новый адаптивный захват DHEF от компании Festo действует как язык хамелеона, настигающий насекомых. Захват способен собирать, комплектовать, складывать предметы разнообразных форм без необходимости ручного управления.
Гидравлика & Пневматика 29.01.2019 Водная гидравлика – относительно небольшая, но важная область гидравлики, учитывая специфические сферы ее применения. Перспективы развития водной гидравлики в России журнал «Конструктор. Машиностроитель» обсудил со специалистами, обладающими большим опытом работы в этом сегменте рынка.
Гидравлика & Пневматика 22.01.2019 Создатели отечественных гидрофицированных машин и оборудования активно ищут гидрокомпоненты с приемлемым соотношением цена-качество-сроки поставки. Реальной альтернативой Европе становится рынок Юго-Восточной Азии (ЮВА) — Китай, Тайвань, Япония. Что же это такое - азиатская гидравлика?
Гидравлика & Пневматика 21.01.2019 Компания SMC представила цилиндры MWB-серии - устройства со стяжными шпильками с блокировкой. Это усовершенствованная конструкция цилиндров серии MNB - с улучшенным удобством обслуживания и разделением конструкций цилиндра и стопора.