Filtracja olejów i płynów hydraulicznych

W 1995 roku amerykańska firma Mag Systems Inc. chcąc sprostać coraz to większym wymaganiom oraz potrzebom w dziedzinie filtracji oleju, opracowała i opatentowała technologię filtracji typu Hi-Tech jako EFD (Electronic Fluid Dialysis).
Elektroniczna dializa płynów (EFD) tak różna od konwencjonalnych metod, jest dowodem na to jak ważną dziedziną stała się filtracja, bez której poprawne funkcjonowanie dzisiejszych urządzeń byłoby niemożliwe.
Sukces tej technologii rozpoczął się na początku 2000 roku po wykonaniu pierwszej przemysłowej aplikacji (układ sterowania hydraulicznego) w EATON CORP. Przyniosło to firmie zysk w postaci spadku odpadów produkcyjnych z 43 % do 2 %. Następnym etapem było zawiązanie sojuszu strategicznego z GENERAL DYNAMICS oraz powołanie firmy ISOPUR do celów handlowych i marketingowych na terenie Europy.
Technologia o stosunkowo krótkiej historii zyskała aprobatę prawie na całym świecie. Obecnie firma ISOPUR dysponuje udokumentowanymi referencjami producentów turbin i sprężarek (ANSALDO i ATLAS COPCO), korporacji EATON, włoskiej floty wojennej oraz floty wojennej USA.
O zasadzie działania...
Olej krążąc w układzie olejowym rozdziela ładunki elektryczne na skutek nieustannego procesu tarcia. Jednoimienny ładunek elektryczny w całym układzie powoduje efekt dyspersji, cząstki o jednakowym ładunku co do znaku odpychają się i rozprzestrzeniają w całym systemie. Uziemiony układ olejowy o zerowym potencjale stanowi powierzchnię, która przyciąga cząstki przenoszące ładunek elektryczny. Zjawisko to jest główną przyczyną powstawania nalotów i osadów, co w efekcie prowadzi do nieprawidłowej pracy urządzenia (zacinające się zawory, nieprawidłowe funkcjonowanie wymienników ciepła, wibracje turbiny). Aby zatrzymać ten proces należałoby usunąć wszystkie naelektryzowane cząstki (co jest rzeczą niemożliwą) bądź kompensować ładunek elektryczny. To drugie rozwiązanie stało się możliwe dzięki wykorzystaniu podstawowego prawa elektrostatyki – prawa Coulomba.
System EFD w sposób tendencyjny i kontrolowany poddaje indukcji dwa strumienie filtrowanego medium, przy czym w jednym generowane są ładunki dodatnie a w drugim ładunki ujemne. Po procesie indukcji następuje wymieszanie obu strumieni. Różnoimiennie spolaryzowane cząstki zanieczyszczeń łączą się tworząc aglomeracje większych partykuł. Tak złączone cząstki, posiadając większe rozmiary są łatwo absorbowane przez kolektor filtrujący. Oczywiście nie jest możliwe aby po wymieszaniu obu strumieni nastąpiła pełna kompensacja. Z wyjścia układu filtrującego wydostają się cząstki przenoszące ładunek obu znaków, rozprzestrzeniając się w całym układzie olejowym. Przykładowo – cząstki charakteryzujące się ładunkiem ujemnym napotykając osad posiadający ładunek dodatni kompensują ten ładunek, a w rezultacie siłę dzięki której mógł przylegać, np. w zbiorniku olejowym.
W ten sposób system usuwa wszelkie osady i naloty z całego układu olejowego. Cały proces przebiega w sposób kontrolowany poprzez identyfikację przewagi ilościowej cząstek o danym znaku na wejściu i wyjściu układu a w zależności od wyniku, odpowiednią indukcję

Trójczłonowa norma ISO 4406 informuje o liczbie cząstek w oleju w zakresach >2>5>15 um. Czyżby nie interesowały nas cząstki mniejsze od 2 um? Badania potwierdziły, że najmniejsze cząstki mają największy wpływ na zmianę właściwości fizykochemicznych oleju oraz na awarie maszyn i urządzeń. W układach często występuje wysokie ciśnienie a olej osiąga znaczne prędkości przepływu nadając cząstkom dużą energię kinetyczną co prowadzi do erozji układu. Niewidoczne nie znaczy nieszkodliwe – przyjęli naukowcy opracowując tę metodę pod hasłem „Cleaner is better” (czystszy znaczy lepszy).
System EFD usuwa cząstki rzędu 0.1 um co dla konwencjonalnych metod jest nieosiągalne, gdyż wielkość filtrowanych przez nie cząstek uwarunkowana jest średnicą porów sączka. System EFD poprzez zwiększanie napięcia powierzchniowego (międzyfazowego) zwiększa odporność na emulgowanie (utrzymuje wodę na poziomie 30 ppm), pozwala także usunąć bakterie, produkty utleniania (przyczyniające się do powstawania mułu), wodę, gaz, osad, nalot, muł ze zbiorników, wymienników ciepła, rur, przywraca własności fizykochemiczne oleju. Daje to możliwość znacznego obniżenia kosztów użytkowania maszyn, urządzeń i układów olejowych.
U dotychczasowych klientów koszty wprowadzenia technologii zwracały się średnio w ciągu sześciu miesięcy stosowania.
Czas procesu filtrowania niezbędny do uzyskania określonej klasy czystości jest ściśle związany ze stopniem zanieczyszczenia całego układu olejowego, ponieważ w skład ilościowy zanieczyszczeń wchodzi ich przyrost pochodzący z usuwanych depozytów. Niebagatelny wpływ ma też temperatura oleju. Wraz z jej wzrostem maleje lepkość kinematyczna oleju. Dzięki temu maleją opory tarcia a cząstki zanieczyszczeń wymagają przyłożenia mniejszej siły potrzebnej do zmiany położenia w oleju. Proces aglomeracji przebiega wówczas sprawniej.
Mamy wielką nadzieję, że omawiana technologia zyska aprobatę także w Polsce, gdzie technice smarowania stawia się wysokie wymagania. W parze idzie jednak sceptyzm wobec nowych technologii, przeświadczenie o konieczności potwierdzenia zasadności stosowania w polskich warunkach. Rozumiejąc potrzeby klienta, chcąc przełamać jego obawy, proponujemy możliwość testowania technologii EFD na własnym terenie w celu potwierdzenia zasadności stosowania.