همانند بسیاری از موضوعات در زمینه روانکاری، گاهی «زیاد بودن» به همان اندازه «کم بودن» مضر است.
این موضوع در مورد فیلتراسیون نیز کاملاً صدق میکند.
ابتدا بیایید چند باور نادرست در مورد فیلتراسیون بسیار ریز و مشکلات ظاهری آن را برطرف کنیم.
«گزارش آنالیز روغن من بعد از نصب فیلترهای ریزتر، افت زیادی در مقادیر عناصر افزودنی نشان داد.»
برداشت غلط اینجاست که تصور میشود فیلترهای ریز، مقدار زیادی از بسته افزودنی را حذف کردهاند؛ اما واقعیت چنین نیست.
قبل از نصب فیلترهای ریز، مقدار زیادی مواد جامد شامل فلزات سایش و افزودنیهای تخریبشده، به ذرات معلق میچسبیدند. در آن حالت، آنالیز عنصری همچنان این عناصر را نشان میداد؛ حتی زمانی که افزودنی دیگر قابل استفاده نبود.
بعد از نصب فیلترهای ریزتر، بخش زیادی از این مواد حذف شده و دیگر در نمونه روغن شناسایی نمیشوند. بنابراین، سطح واقعی و سالم افزودنیهای موجود در روغن واضحتر نمایش داده میشود.
البته باید توجه کرد که در برخی موارد، امکان جدایش افزودنیها توسط فیلتراسیون وجود دارد. سه گروه افزودنی که بیشترین حساسیت را دارند به ترتیب عبارتاند از:
-
افزودنیهای EP جامد معلق مانند دیسولفید مولیبدن یا گرافیت (تا 40 میکرون). این موارد عمدتاً در روغن دندهها دیده میشوند و معمولاً فیلتراسیون در این سیستمها اعمال نمیشود. سازندگان روغن نیز در دیتاشیت محصول در این مورد هشدار میدهند.
-
ضدکفها که در برخی فرمها، سیلیکون فوقاشباع به صورت گلبولهای میکروسکوپی تا اندازه 10 میکرون دارد. این موضوع بیشتر در سیستمهای هیدرولیک، بهخصوص هنگامی که تمایل به استفاده از ریزترین فیلتر وجود دارد، ایجاد نگرانی میکند.
-
بهبوددهندههای شاخص گرانروی که با گرمشدن روغن متورم میشوند و احتمال گیر افتادن آنها در فیلتر وجود دارد؛ هرچند معمولاً به علت ماهیت نرم خود از فیلتر عبور میکنند.
در کل، افزودنیها بیشتر در معرض تخریب ناشی از آب، حرارت، اکسیژن، ذرات واکنشپذیر مانند فلزات سایش یا نگهداری نامناسب در دماهای شدید محیطی قرار دارند تا اینکه توسط فیلتر جدا شوند.
«استفاده از فیلترهای ریزتر باعث کوتاه شدن عمر فیلتر و افزایش هزینه میشود.»
این فرض وجود دارد که فیلتر ریزتر سختتر کار میکند. این موضوع در ابتدا درست است؛ اما پس از دوره پاکسازی، با حذف سطح بالای ذرات قبلی، نرخ سایش کاهش یافته و در نتیجه فیلتر ریزتر با بار کمتری مواجه خواهد بود.
ضمن اینکه فیلترهای باکیفیتتر و ریزتر، معمولاً از الیاف مصنوعی استفاده میکنند که ظرفیت نگهداری آلودگی بیشتری نسبت به فیلترهای ارزانقیمت با درجه زبری بالاتر، دارند.
البته باید توجه داشت که استفاده از فیلتراسیون بهتر بدون کنترل ورودی آلودگی (فیلترهای هواکش، اورینگها، گسکتها، روش انتقال و نگهداری روغن) بیفایده است. همیشه جلوگیری از ورود آلودگی آسانتر از حذف آن از روغن است.
«فیلترهای ریزتر باعث افت فشار در سیستم میشوند.»
ارزیابی افت فشار روی فیلتر کاملاً ضروری است. ممکن است لازم باشد اندازه هوزینگ افزایش یابد یا از دو فیلتر به صورت موازی استفاده شود. اما فیلترهای باکیفیت با الیاف مصنوعی معمولاً محدودیت کمتری برای عبور روغن ایجاد کرده و افت فشار را کاهش میدهند.
عوامل کلیدی تعیینکننده اینکه فیلتر تا چه حد میتواند ریز باشد
هدف اصلی، دستیابی به سطح تمیزی مورد نیاز برای اطمینان از قابلیت اطمینان تجهیز است.
بنابراین باید موارد زیر بررسی شوند:
-
نوع ماشین – تلرانسها چقدر است و حساسیت تجهیزات به ذرات جامد چگونه است؟
-
شرایط محیطی – محیط تا چه حد پرگردوغبار است؟
-
نوع روانکار – بهویژه از نظر محدودیتهای بسته افزودنی.
ملاحظات مربوط به نوع ماشین
گیربکسها
به دلیل سختی سطوح و ویسکوزیته بالاتر روغن، کمترین حساسیت را دارند و نسبت به ذرات مقاومترند.
بنابراین معمولاً فیلتراسیون بسیار ریز لازم نیست و β10 > 1000 کافی است.
موتورها
روغن موتور باید بسیار تمیزتر از روغن گیربکس باشد اما وجود دوده (زیر 1 میکرون) چالش مهمی است. سطوح بالا یا تخریب بسته افزودنی معلق کننده میتواند باعث انسداد زودهنگام فیلتر شود.
معمولاً β15 > 1000 حد پایین است.
در برخی سیستمها استفاده از فیلتراسیون بایپس امکان محافظت ریزتر بدون نگرانی از افت فشار را فراهم میکند.
یاتاقانها
برای جلوگیری از سایش خراشنده یا خستگی، باید بسیار تمیز باشند؛ بهویژه در یاتاقانهای غلتشی با فیلم روغن نزدیک 1 میکرون.
در توربینها معمولاً β7 > 1000 مناسب است. به دلیل قرارگیری فیلتر در خط فشار، بررسی افت فشار اهمیت ویژه دارد. به همین دلیل، استفاده از فیلتراسیون آفلاین منطقیتر است.
سیستمهای هیدرولیک
پیچیدهترین نیاز سطح تمیزی را دارند. پمپها و شیرها تلرانس بسیار دقیق دارند و روغنهای هیدرولیک اغلب حاوی ضدکف هستند.
معمولاً حد فیلتراسیون هیدرولیک β5 > 1000 است.
آیا تعیین اندازه میکرون بهتنهایی برای انتخاب فیلتر کافی است؟
یکی از اشتباهات رایج، اشاره به اندازه میکرون بدون ذکر نسبت بتا (β) یا راندمان جذب است.
تمام توصیهها در این متن بر اساس β = 1000 (راندمان 99.9%) بوده است؛ یعنی سه برابر بهتر از راندمان 90% (β = 10).
به همین دلیل، از نظر عملکرد، فیلتر β3 > 10 الزاماً بهتر از β5 > 1000 نیست.
سه فیلتر ممکن است همگی ذرات 10 میکرون را متوقف کنند اما عملکرد کلی آنها کاملاً متفاوت باشد؛ بنابراین، هم اندازه میکرون و هم راندمان فیلتراسیون باید مشخص شوند.
نتیجه گیری
حد مشخص و ثابتی برای «بیشترین ظرافت ممکن فیلتر» وجود ندارد.
این موضوع به عوامل متعددی مانند:
-
نوع سیستم
-
میزان اهمیت تجهیز
-
هزینه و بازگشت سرمایه
وابسته است. بنابراین، پاسخی ساده و ثابت برای اینکه «ریزترین فیلتر قابل استفاده چیست» وجود ندارد.
اطلاعات این مقاله برگرفته از این منبع میباشد.
