Главная / Статьи / Фильтр масляного тумана: зачем нужен, устройство, принцип работы, выбор, подключение к станку и обслуживание

Фильтр масляного тумана: зачем нужен, устройство, принцип работы, выбор, подключение к станку и обслуживание

Похожие темы:
В ходе механической обработки металлов и работы промышленного оборудования неизбежно появление масляного тумана. При таких процессах, как токарная, фрезерная, шлифовальная обработка, он особенно устойчив в воздухе рабочей зоны.

Основными источниками его образования становятся процессы резания металлов, когда под действием центробежной силы быстро вращающихся шпинделей и высоких температур в зоне резания жидкость распыляется на мельчайшие аэрозольные частицы (размером от 0,5 до 10 микрон).

Также подобное явление наблюдается при термической обработке и штамповке, высокоскоростной обработке, в ходе мойки деталей масляными составами и даже просто в закрытых или плохо вентилируемых помещениях, где греется такое оборудование, как редукторы и трансформаторы.
Для очистки от аэрозольных частиц масла применяется специальный уловитель масляного тумана, представляющий собой систему многоэтапной очистки.
Обработка металла с использованием СОЖ
Обработка металла с использованием СОЖ

Зачем улавливать масляный туман?

Масляный туман опасен как для здоровья работников, так и для работы в целом, из-за того, что высокие концентрации способны легко воспламеняться. С точки зрения воздействия на человека мельчайшие капли масла вызывают дерматиты, закупорку пор, развитие фолликулов, а также становятся причиной аллергических реакций и болезней органов дыхания (бронхит, бронхиальная астма, фиброз легких). Опасной считается концентрация свыше 5 мг/м3 за смену (8 часов). Кроме того, формируемая на поверхности пола масляная пленка резко увеличивает риск травматизма.
Главная причина опасности воспламенения аэрозоли кроется в физическом состоянии масла. При распылении частицы формируют пленку суммарной площадью гораздо больше, чем просто разлитое пятно на полу. В результате горение происходит не просто на конкретном участке, а по всему объему помещения. При этом, по сравнению с жидким маслом, туман имеет более низкий порог воспламенения. Он может загореться даже от раскаленной поверхности перегретого подшипника. Нижний концентрационный предел распространения пламени для большинства видов промышленных масел составляет 40-60 г/м³.

Если в воздухе видна дымка, то уж есть риск взрыва, поэтому очень важно вовремя устранять взвешенные частицы масла из воздуха рабочей зоны, установив улавливатель масляного тумана.
Очистка от масла картриджным фильтром Факел

Устройство фильтра

Фильтр масляного тумана имеет модульную конструкцию, обеспечивающую многоступенчатую очистку. Первая ступень - центробежный фильтр масляного тумана. Он работает по принципу инерционной сепарации, когда самые крупные капли (более 20 микрон) и твердые частицы под действием центробежной силы отскакивают к стенкам корпуса и далее, под действием силы тяжести, опадают вниз. Далее фильтрация масляного тумана происходит в структуре волокнистого материала, где задерживается основная масса СОЖ. После этого проводится аспирация воздуха от масляного тумана в финишном фильтре, где задерживается 99,95% частиц размером до 0,3 микрона.

Чтобы собрать уловленное масло, применяется система дренажа и рекуперации. Собранное в нижней части корпуса масло перемещается в коллектор масляного тумана по сливным патрубкам, после чего оно может быть возвращено в технологический процесс. Надежную и безопасную работу системы обеспечивают датчики давления и встроенные модули защиты стартера и двигателя вентилятора.

Дополнительно система может быть оснащена фильтром с активированным углем для устранения химических испарений и запахов, а также частотным преобразователем, который позволяет регулировать мощность вентилятора в зависимости от текущей загрузки оборудования, что экономит электроэнергию.
Схема устройства масляного фильтра
Схема устройства масляного фильтра
Разбор конструкции фильтра масляного тумана Факел-МВ

Как выбрать

Чтобы выбрать фильтр уловитель масляного тумана, первым делом нужно определиться с необходимой производительностью и способом установки. В зависимости от объема обрабатываемого воздуха, система удаления масляного тумана может быть:
  • компактной, рассчитанной на 500-3000 м³/ч (подходит для 1-2 станков);
  • средней для объема 1000-4500 м³/ч (для группы станков или крупного оборудования);
  • крупной, с производительностью 4500-30000 м³/ч (для централизованных систем).
По способу установки фильтр воздушно масляного тумана может быть настенный (локальный) или модульный (наращиваемый). Первый вариант оптимален как локальный уловитель масляного тумана для станка, в то время как второй предназначен для более крупного производства и позволяет наращивать мощности, увеличивая количество устанавливаемых модулей.
Масляный фильтр «Факел-М Модульный»
Масляный фильтр «Факел-М Модульный»
Сводная таблица по выбору типа системы:
Исходные данные, которые нужно сообщить изготовителю при разработке системы очистки:
  • тип и количество станков;
  • тип СОЖ/масла;
  • режим работы;
  • желаемый способ монтажа;
  • необходимость возврата воздуха в цех;
  • наличие штатного патрубка на станке (станках);
  • наличие агрессивных паров или запахов;
  • бюджетные ограничения.
Для уточнения первой ступени очистки стоит определиться, нужна ли входная защитная сетка и какой необходим размер ячейки (обычно он составляет 1-3 мм). Это важно для предотвращения попадания крупной стружки. Также нужно определиться с материалом ротора и входного патрубка. Если технологический процесс подразумевает образование водных эмульсий, то нужно выбирать нержавеющую сталь, чтобы избежать коррозии этих важных для всей системы очистки элементов.
Фильтр масляного тумана Факел
При выборе коалесцентной ступени стоит обращать внимание на процент улавливаемых частиц. Для качественных коалесцентных фильтров этот показатель составляет более 99,5% для частиц 0,3–0,5 мкм. Также важен перепад давления (обычно 50–300 Па), способность фильтра удерживать масло без вторичного уноса и совместимость с водными эмульсиями, если они предполагаются в технологическом процессе. Для них потребуются такие материалы, как полипропилен с тефлоновым покрытием, чтобы волокна не набухали и не теряли структуру.

Выбор финишной очистки определяет то, какого качества воздух будет на выходе. Именно эта ступень отвечает за соблюдение санитарно-гигиенических норм при возврате воздуха в цех. Ориентироваться при выборе нужно на требуемую эффективность очистки, размер частиц и наличие газообразных загрязнений.
Производительность: 500—3000 м3
Цена: по запросу
Подробнее
Производительность: 1000—4500 м3
Цена: по запросу
Подробнее
Производительность: 4500—15000 м3
Цена: по запросу
Подробнее

Принцип работы

Очистка масляного тумана происходит по следующему принципу. Вентилятор создает разрежение, и загрязненный воздух таким путем втягивается в механический фильтр масляного тумана. Крупная стружка и крупные капли масла удаляются и сливаются на первом этапе фильтрации, поступая в коллектор. Удаление происходит за счет создания вихревого закручивания потока воздуха с помощью ротора (рабочего колеса), приводимого в движение электродвигателем.

На следующем этапе очистки очищенный от крупных частиц аэрозоль поступает в волокнистый отделитель масляного тумана, где происходит коалесценция, то есть слияние мелких капель в крупные. Удаление масляного тумана осуществляется на данном этапе за счет нескольких эффектов:
  • инерционный удар, когда крупные частицы не могут огибать волокна и врезаются в них;
  • касание, когда частицы движутся вдоль волокон и касаются их;
  • диффузия, когда частицы размером менее 0,5 микрона хаотично перемещаются и сталкиваются с волокнами.
Сливаясь в крупные капли, масло под действием силы тяжести далее стекает вниз и отводится аналогично предварительной фильтрации. Причем чем мельче частицы (но не менее 0,1-0,3 мкм), тем эффективнее работает коалесцентный материал, т.к. для ультрамелких частиц начинает доминировать механизм диффузии, который увеличивает вероятность контакта с волокном. Самый сложный для улавливания размер составляет 0,3–0,5 мкм (так называемый «наиболее проникающий размер»), при котором фильтр данной ступени работает с наименьшей эффективностью.
ГИФ анимация работы фильтра Факел М
ГИФ анимация работы фильтра Факел М
На последующем этапе происходит доочистка в фильтре тонкой очистки, где задерживаются оставшиеся микроскопические частицы. Для этого могут применяться НЕРА-фильтры, в основе действия которых лежит диффузия, инерционный захват и прямой захват, либо угольные варианты, основанные на принципе физической адсорбции (удержание в слое материала) и хемосорбции (химическое взаимодействие).

Далее очищенный воздух может быть возвращен в цех, а собранное масло утилизируется или используется повторно.

Подключение фильтра к станку

Подключить фильтр масляного тумана для станка можно локально или централизовано. Перед монтажом определяется место подключения. Например, уловитель масляного тумана для станка с ЧПУ обычно подключается к штатному патрубку, который может быть выполнен в виде штуцера в верхней части кожуха (для большинства современных станков), через специальный переходник, который монтируется вместо смотрового стекла или прорезается в корпусе ограждения, или через вытяжной зонт (для старых станков).
ГИФ анимация централизованного подключения станков к Факел М
ГИФ анимация централизованного подключения станков к Факел М
При локальном размещении фильтр масляного тумана для станка с ЧПУ крепится на ближайшую стену или на напольную раму. Воздуховод должен быть при этом как можно короче (не более 3-5 м) и иметь только прямые участки. Между выходным патрубком станка и входным патрубком фильтра располагается гладкий или гофрированный рукав (обычно из алюминия или оцинкованной стали). Место соединения герметизируется ленточным уплотнителем и хомутом.

При централизованном подключении прокладывается магистральный воздуховод круглого или прямоугольного сечения, при этом к каждому станку подводится индивидуальный рукав. Чтобы воздух с одного станка не перемещался по магистрали до другого, на рукавах устанавливаются заслонки. Сепаратор масляного тумана устанавливается на полу, стене или крыше цеха. К нему подключается магистраль.

Оборудование подключается к трехфазной цепи 380 В к отдельному пускателю или в синхронизации с работой станка, чтобы включаться только при запуске обработки на станке. В таком случае отключение должно происходить не сразу после прекращения работы станка, а через 10 минут, чтобы система могла уловить оставшийся масляный туман СОЖ.

Слив организуется в нижней части системы: к патрубку подводится прозрачная ПВХ или силиконовая трубка, которая ведет в бак станка или в накопительную емкость. При подключении важно исключить расположение трубки выше уровня патрубка, чтобы сливаемое масло не задерживалось в системе.

Обслуживание

Для поддержания эффективной работы системы нужно периодически проводить обслуживание, которое включает в себя контроль, очистку фильтров и отвод уловленного масла.

В контроль входит ежедневное отслеживание показателей приборов, таких как дифференциальный манометр. Если его стрелка заходит в красную зону или появилась индикация, то это означает, что пора очистить или заменить фильтры. Для разных фильтров требуется отдельный подход к обслуживанию. При достижении предельного перепада давления на коалесцентных кассетах необходимо их извлечь и прочистить, т.к. они являются многоразовыми.

Способы очистки:
  • промывка в специальном моющем растворе или керосине, при этом важно не повредить структуру волокон;
  • продувка сжатым воздухом (позволяет очистить от сухих загрязнителей).

При достижении фильтром окончании срока службы (обычно до 8000 рабочих часов) его нужно заменить. Замена занимает несколько минут и не требует применения специального инструмента.

Фильтры тонкой очистки являются расходными и не подлежат очистке, т.к. она может повредить структуру материала. Срок их службы зависит от эффективности очистки предыдущих ступеней. По мере наполнения емкости с маслом необходимо проводить его слив.
Обслуженный масляный фильтр
Обслуженный масляный фильтр
Обращайтесь к инженерам «Факел» для расчета фильтра на вашем объекте! Мы поможем!
Мы всегда делаем предельно точные расчеты, помогаем подобрать подходящие фильтры. Обычно на это нужно 1 – 2 дня.
Технический директор,
Владимир Никулин
РАСЧЕТ И ПОДБОР ФИЛЬТРА
После заполнения вы получите стоимость и сроки поставки оборудования.
Заполняя данную форму, Вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных
РАБОТАЕМ ВО ВСЕХ РЕГИОНАХ
ПОСТАВИМ ЗА
45 ДНЕЙ
АДАПТИРУЕМ ФИЛЬТР ПОД ВАШЕ ПРЕДПРИЯТИЕ
ЦЕНЫ
ОТ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ

Работаем по всей России и ближнему зарубежью