22 Очистка в фильтрах

По способу удерживания загрязняющих примесей фильтры делятся на поверхностные и объемные.
Поверхностные фильтры удерживают твердые частицы на поверхности фильтрующих элементов, для изготовления которых используются всевозможные сетки, а также ткани, бумага и картон. Такие фильтры удерживают только те частицы, линейные размеры которых превосходят размеры пор фильтрующего материала или ячеек сетки.
Объемные фильтры имеют фильтрующие элементы значительной толщины и удерживают частицы не только на поверхности, но и в толще фильтрующего материала. Фильтрующими материалами в таких фильтрах являются картон, металлокерамика, керамика, войлок и т. п. Объемные фильтры могут удерживать твердые частицы различных размеров, так как фильтрующие материалы имеют множество поровых каналов, размеры и проходные сечения которых различны. Для очистки трансформаторных масел от механических примесей наибольшее распространение получили поверхностные фильтры (фильтрпрессы и т. п.).
Фильтрование — процесс отделения загрязняющих примесей от масла при прохождении его через поры фильтрующей среды. Фильтрующая среда, если не учитывать незначительного начального периода процесса, состоит из двух слоев: исходного фильтрующего материала и образующегося на нем в начальный момент и непрерывно нарастающего слоя осадка.
В практике очистку свежих и отработанных, а также регенерированных масел от загрязняющих примесей часто сочетают с сушкой масла. Следует иметь в виду, что вообще для сушки масла более эффективна сепарация или сушка в вакууме, однако для удаления следов влаги и достижения высокой электрической прочности трансформаторных масел фильтрование через сухую бумагу (картон) имеет явные преимущества перед сепарацией. В таких случаях, когда хотят получить практически сухое масло, следует пропустить его через фильтрпресс, заряженный последовательно высокопористым и плотным картонами. Относительно толстые листы рыхлого картона (типа сульфатноцеллюлозного) вследствие своей высокой гигроскопичности жадно поглощают остатки влаги из масла. Так как большое количество волокон увлекается потоком масла, то для окончательной очистки от примесей и волокон в каждом из фильтрующих элементов после мягкого картона должен быть установлен лист фильтровального технического картона по ГОСТ 6722—65. Таким образом удается полностью освободить масло от мельчайших следов влаги, а также от шлама и других тонкодисперсных примесей.
Важно соблюдать ряд условий, обеспечивающих высокий эффект очистки: в частности, не следует допускать нагревания масла перед фильтром выше 40—45° С, так как с повышением температуры поглощение влаги фильтровальным картоном ухудшается. Картон перед зарядкой фильтра должен быть тщательно просушен (до влажности 2—3%). Если непосредственно после сушки картон не идет в работу, его сохраняют в сухом чистом трансформаторном масле.
В начальный период фильтрования масла сквозь бумагу, картон и т. п. отфильтрованное масло (фильтрат) может содержать механические примеси и некоторое количество волокон, вследствие того что средние размеры частиц загрязнений меньше размеров пор большинства фильтрующих сред. Образующийся на поверхности фильтрующего материала слой загрязнений (осадка), являющийся дополнительной фильтрующей средой, устраняет проникание примесей в фильтрат.
Метод фильтрования для очистки отработанных масел получил широкое применение на очистных и маслорегенерационных установках. Промышленные фильтры делят по режиму работы на фильтры периодического и непрерывного действия, а по величине рабочего давления — на вакуум-фильтры и фильтры, работающие под давлением. Для фильтрования трансформаторных масел распространены фильтры периодического действия, работающие под давлением.
Наиболее широко для очистки трансформаторных масел применяют фильтрпрессы. Фильтрпрессы выпускаются как самостоятельные агрегаты, состоящие из фильтра, насоса, трубопроводов, вентилей и манометра, и в комплекте с маслоочистительным и маслорегенерационным оборудованием. Фильтрпресс для очистки масла состоит из ряда подвижных чугунных плит и рам и заложенного между ними фильтрующего материала, сжимаемого специальным устройством. Отечественная промышленность выпускает фильтрпрессы, совмещенные в один агрегат с электродвигателем, производительностью 1500 и 3000 л)ч (табл. 7).
Таблица 7. Технические характеристики фильтрпрессов