HYDAC过滤器大小怎么选:流量相同,压降为什么不同
选择HYDAC过滤器,额定压力和过滤精度确定以后,还要算新滤芯在实际油温下的压降。通得过100 L/min,不代表这100 L/min通过时阻力合适。新滤芯就消耗了大部分报警压差,留给污染物积累的余量会很小。
同样的流量下,滤材、过滤面积和油液黏度都会改变压降。选型时把热机和冷启动各算一次,能看出滤芯尺寸是否够用,也能区分应该加大滤芯还是加大壳体接口。
总压降由壳体和滤芯相加
HYDAC的计算方式把两部分分开。
过滤器总压降=壳体压降+洁净滤芯压降。
壳体压降从对应接口和流向的曲线读取;滤芯压降用流量、黏度和压降系数SK计算。SK的单位为mbar/(L/min),以30 mm²/s运动黏度为基准。
滤芯压降(bar)=Q×SK÷1000×ν÷30。 Q为L/min,ν为实际运动黏度,单位mm²/s。
这个公式中的黏度修正针对滤芯。不能把壳体与滤芯相加后的总值,一律乘同一个黏度倍数;壳体按对应曲线及修正规则处理。
同样100 L/min,330与660的差别
下面采用DF目录E7.555.11中普通ON滤材、10 μm一栏的系数,比较330、500、660三种尺寸。它们的SK分别为2.46、1.23和0.93,不能拿ON/PS那一栏的数值混算。
| DF滤芯尺寸,ON 10 μm | SK,mbar/(L/min) | 100 L/min、30 mm²/s时滤芯压降 | 100 L/min、150 mm²/s时滤芯压降 |
|---|---|---|---|
| 330 | 2.46 | 0.246 bar | 1.230 bar |
| 500 | 1.23 | 0.123 bar | 0.615 bar |
| 660 | 0.93 | 0.093 bar | 0.465 bar |
例如330尺寸,热机计算为100×2.46÷1000=0.246 bar。黏度变为150 mm²/s后,计算值增加到1.230 bar。流量和过滤精度都没变,变化来自油液黏度。
这三组数据只包含滤芯部分。660尺寸的洁净滤芯压降比330低约62%,但整台过滤器能减少多少压降,还取决于壳体和接口。
150 mm²/s是这个例子的冷启动黏度。现场应从所用油品的黏温曲线取得最低启动温度对应数值。VG46表示40 ℃附近的黏度等级,不能把46直接用于所有温度。
加上壳体以后,才能判断尺寸
假设一台工业液压站的平均与本例最大流量均为100 L/min,采用2 bar压差发讯器;所选壳体接口在该流量、相应油液条件下的压降取0.20 bar。三种滤芯加上这个壳体压降,结果如下。
| 尺寸 | 热机总压降 | 冷启动总压降 | 冷启动占2 bar发讯值比例 |
|---|---|---|---|
| 330 | 0.446 bar | 1.430 bar | 71.5% |
| 500 | 0.323 bar | 0.815 bar | 40.8% |
| 660 | 0.293 bar | 0.665 bar | 33.3% |
HYDAC的通用选型建议是,工业应用在平均流量下,洁净过滤器压降控制在发讯值的20%–25%以内;冷启动、最大流量条件下若超过50%,应考虑更大规格。
按这个筛选办法,330的热机结果尚可,冷启动却占到71.5%,不宜选它。500已经通过该压降筛选;660还能进一步降低阻力。若安装空间和采购成本受限,500可以进入后续选型;若希望留下更多压差余量,可以采用660。壳体额定压力、滤芯耐压差和密封也必须满足回路条件。
加长滤芯与加大接口,作用不同
如果总压降主要来自滤芯,增加过滤面积会有明显收益。上例330升为500,冷启动滤芯压降减少0.615 bar;500升为660则减少0.150 bar。两个升级步骤带来的改善并不相同。
如果壳体、接头和管路已经占了大部分压降,只增加滤芯面积收益有限。例如壳体损失0.80 bar、滤芯损失0.10 bar,即便滤芯损失减半,总值也只是从0.90降到0.85 bar。此时应处理接口通径和流路。
更大尺寸一般意味着更大的过滤面积,但不能据此承诺使用寿命翻倍。寿命还受污染物进入速度、颗粒分布和实际容污量影响。换芯时保留同一流量、相近油温下的新芯压差记录,才便于比较之后的增长。
在已有过滤器上换芯
已有壳体通常限定了能安装的滤芯尺寸。原装0660 D 010 ON不能为了降低压降,随意换成更长的规格。要增加面积,应选择壳体允许的配置,或重新选择整套过滤器。
压差报警也不能靠调高发讯值掩盖。发讯器与旁通开启压力之间要保留预警关系;旁通打开后的油路会改变实际过滤效果。
选尺寸时算总压降,热机与冷机都算;滤芯占比高就增加过滤面积,壳体占比高就改善接口和流路。 这样选出的尺寸,才与设备的流量、油温和报警设置对应。