Если раньше бережное отношение к "энергии" как к ресурсу объяснялось соображениями экономии, то сегодня растет и экологическая сознательность. Все это также становится обязательным благодаря законодательным требованиям и уровню развития технологий. В этой статье вы узнаете о том, как непрерывный мониторинг фильтров оказывает решающее влияние на энергоэффективность системы и помогает соблюдать законодательные требования.
Будь то воздушные фильтры в системах вентиляции и кондиционирования воздуха или масляные фильтры в гидравлических контурах, в обоих случаях растущее загрязнение фильтрующего элемента приводит к увеличению перепада давления. Чтобы поддерживать постоянный поток среды (воздуха или масла), вентилятор или насос (соответственно) должны прикладывать большую мощность. Потребление энергии при этом увеличивается. Контроль фильтра же сигнализирует об увеличении перепада давления на загрязненном фильтрующем элементе. Замена загрязненного фильтра обеспечивает поток среды и тем самым предотвращает увеличение энергопотребления вентилятора или насоса.
Правовые основы
Приняв в 1997 году Киотский протокол, Европейский союз взял на себя обязательство сократить выбросы CO2. Для достижения этой климатической цели в 2005 году была принята директива EuP (Energy using Products). В 2009 году она была переименована в директиву ErP (Energy-related Products Directive) - также известную как директива по экодизайну.
Высокое сопротивление - высокое энергопотребление
Легко понять, что загрязненный фильтрующий элемент создаёт большее сопротивление потоку среды, чем новый, чистый элемент. Физически давление на входе (на входе фильтра) увеличивается - что можно хорошо проконтролировать с помощью прибора для измерения давления, и скорость потока уменьшается. Поскольку требуемый расход задан, для компенсации сопротивления в фильтре необходимо больше энергии.
Соображения, связанные с энергией и затратами
С энергетической точки зрения, слабозагрязненный фильтр следует сразу же заменить. Но это противоречит тому, что сама замена требует материальных и трудовых затрат. Кроме того, замена может быть произведена только при отсутствии давления или потока, а значит, машина или процесс должны быть остановлены. Исходя из этих соображений, становится ясно, что замена после определенного периода использования, как это происходит, например, при ежегодном обслуживании автомобилей, не является оптимальным решением.
Компромисс: мониторинг фильтров
Компромиссным решением является приемлемый уровень загрязнения - то есть заданное максимальное дифференциальное давление на фильтре. Нормальные предельные значения перепада давления (ΔP) на гидравлическом фильтре составляют от 1 до 5 бар. В системах вентиляции предельные значения составляют от 50 до 5 000 Па (от 0,5 до 50 мбар). Контроль перепада давления позволяет сэкономить на эксплуатационных расходах, поскольку замена фильтров происходит только тогда, когда уровень загрязнения фильтра близок к допустимому. Еще одним преимуществом является то, что благодаря непрерывному мониторингу замена фильтра может быть запланирована в рабочем процессе.
Контроль фильтров в гидравлических контурах
Фильтры возврата в гидравлических контурах — это особый случай. Как следует из названия, они находятся в обратной линии, непосредственно перед тем, как масло стекает обратно в бак. В баке присутствует атмосферное давление. Это означает, что давление окружающей среды присутствует и на выходе фильтра. Это упрощает мониторинг, поскольку датчик дифференциального давления может взять на себя задачу измерения, что благоприятно сказывается на стоимости мониторинга фильтра.
С одной стороны, эти датчики давления дешевле датчиков дифференциального давления. С другой стороны, вы экономите на необходимости прокладки напорного трубопровода от выхода фильтра к патрубку низкого давления датчика ΔP. Измерение температуры масла очень важно для гидравлических контуров. Это позволяет учитывать высокую вязкость гидравлического масла, которое при запуске еще холодное, и тем самым избежать ложных срабатываний. Температура гидравлического масла необходима для управления масляным радиатором. Она оказывает значительное влияние на время использования масла.
Тренды мониторинга фильтров
От «профилактического обслуживания» до облачных решений «Интернета вещей» - везде востребованы данные. Это хорошо видно на примере перехода от традиционных измерительных приборов с оптическими дисплеями к электрическим датчикам с аналоговыми или цифровыми выходными сигналами.
При контроле напорных фильтров наблюдается тенденция к замене датчика перепада давления на датчики избыточного давления до и после фильтра. Это позволяет получить как давление в системе, так и давление на выходе из фильтра, чего не дает датчик дифференциального давления. Перепад давления, разница между двумя сигналами, затем рассчитывается в электронном управлении, компьютере или в облаке.
Мы будем рады предоставить консультацию по всем интересующим Вас вопросам. Просто заполните форму и наши специалисты свяжутся с Вами в ближайшее время.
