7 ефективних методів очищення рідини (з очисником або без нього)

Термін очищувач як "гідравлічна електростанція" або "охолоджувач повітря" кожен має 2 визначення.

Те саме з очищувачем. Це може бути очищувач повітря, але також очищувач масла.

І як ви знаєте, що наша компанія спеціалізується на знезараженні масел, ми підійдемо до очищення масел, але не тільки.

Як ми вже бачили в попередніх статтях, вода - це рідина з дивовижними характеристиками, але вона також є основним джерелом забруднення та проблемами для гідравлічних або мастильних контурів.

Ми представимо тут різні існуючі рішення для подолання присутності води в гідравлічних, мастильних, діелектричних оливах, рідинах, що передають тепло, і, поширюючись, палива (очищувачі не можна використовувати з паливом).

Ідея полягає також у порівнянні 3 технологій очищення, що використовуються на ринку.

Існує 7 методик

Злиття,
Поглинання,
Центрифугування,
Підмітання азоту,
Очищення масообміну без нагрівача: модель PALL HNP
Очищення масообміном і зниження температури кипіння води нагрівачем: модель FAM від Hydac та IFPM від Eaton/Internormen
Очищення Hy-Pro VUD шляхом масообміну та зниження температури кипіння води за допомогою нагрівачів та резервуарів для конденсату.

1 - Коалесценція

Коалесценція - явище, при якому дві однакові, але дисперговані речовини, як правило, об’єднуються.

Коалесценція, застосовувана для обробки нафти або палива, дозволяє розділити дві рідини з різним міжфазним або поверхневим натягом (дин/см).

У нашому випадку вода і масло (або вода і паливо).

Коалесценція ефективна з водою завдяки відносно сильному притяганню молекул води. Поверхневий натяг води вищий (72,8 дин/см при 20 ° C) порівняно з поверхневим натягом багатьох інших рідин (поверхневий натяг є важливим фактором явища капілярності).

Поверхневий натяг різний залежно від рідини. Тут воду з температурою 37 ° С і 70 дин/см можна витягти з нафти при 35 дин/см.

Системи коалесценції Hy-Pro мають 3 етапи обробки:

У першому корпусі фільтра:
1 - фільтрація допомагає видалити тверді частинки. Цей етап є попередньою фільтрацією, що дозволяє захистити наступні 2 етапи.

У другому корпусі фільтра:
2 - коалесценція: рухаючись зсередини назовні, мембрана змушує частинки води «зливатися» (утворюючи більші краплі),
3 - розділення: нафта, що звільнилася від значної частини води, проходить через гідрофобну мембрану, переходячи ззовні всередину: таким чином зберігаються останні частинки вільної води.

3 стадії коалесценції Hy-Pro

Видалена вільна вода (рідина) збирається під дією сили тяжіння внизу корпусу фільтра; автоматичний або ручний злив усуває цю воду.

Автоматичне спорожнення на коалесцентній станції FCLCOT Hy-Pro

Коалесценція Hy-Pro завдяки своїй високій ефективності видаляє до 90% вільної води за один прохід.

Але злиття має свої межі. Нарешті лише одна. Це дозволяє лише видалення вільної води. Він не видаляє розчинену воду.

З іншого боку, ПАР, іноді присутні в оліях, можуть знешкодити коалесценцію.

Ця технологія є кращою для великих обсягів мастила, великих водозаборів або для обробки палива.

Станція коалесценції Hy-Pro COT

2 - Поглинання

Абсорбція - це фізичне та хімічне явище або процес, при якому атоми, молекули або іони потрапляють у газову, рідку або тверду фази.

Ця технологія, застосовувана для обробки масел, дозволяє поглинати кількість вільної води на мембрані (це часто целюлозний носій).

У разі звичайної гідравлічної фільтрації Hy-Pro може додати поглинальну мембрану майже до всіх їх еквівалентних фільтруючих елементів. Ваш сажевий фільтр також стає фільтром поглинання води.

Код "A" визначає складчасту опору G8 Dualglass, пов'язану з водопоглинальною мембраною, що забезпечує фільтр, здатний видаляти воду, зберігаючи вихід Bx (c) = 1000.

У випадку фільтрів Cardev кожен стиснений целюлозний носій мікрофільтраційний елемент здатний поглинати або видаляти 780 мл вільної води.

Ця технологія через свою низьку вартість зарезервована для обробки малих обсягів масел (мобільні додатки) та/або для слабких або випадкових водних забруднень.

Єдине його обмеження: він видаляє лише невеликий обсяг вільної води.

3 - Центрифугування

Центрифугування - це процес розділення сполук у суміші на основі їх різниці в щільності, піддаючи їх відцентровій силі. Суміш, яку слід розділити, може становити як дві рідкі фази, так і тверді частинки у суспензії в рідині. Використовуваний пристрій - це високошвидкісна обертова машина, яка називається центрифуга.

Ця технологія, застосовувана для обробки масел, видаляє лише вільну воду, яка присутня в олії.

Враховуючи високі інвестиції, витрати на технічне обслуговування, потенційні поломки через рухомі механізми та дію, обмежену безкоштовною водою, ID SYSTEM FLUID не рекомендує та не пропонує цей тип технології для програм, які нам потрібні.

4 - Підмітання азоту

Одним з основних джерел водної забрудненості є атмосфера. Якщо навколишнє повітря насичене вологою, ця водяна пара потраплятиме в масляний бак і масово передаватиме обсяг масла. Для захисту від цього забруднення можуть бути встановлені осушувальні фільтри.

У резервуар потрапляє волога і забруднює масло - джерело ЕПТ

Встановлення генератора азоту TMR-N2 матиме кілька переваг:

Це виключає будь-яку можливість забруднення водойм зовнішнім повітрям, оскільки введений азот надзвичайно сухий.
Завдяки ефекту масопереносу, саме вода, яка знаходиться в резервуарі та в маслі, буде мігрувати у бік азоту, а потім буде видалятися назовні. Можна усунути 3 форми води: вільну, емульговану та розчинену.
Азот, який є інертним газом, також усуне наступні гази згоряння: CO2, C2H2, CO, C2H4, C2H6 CH4 і H2, тим самим зменшуючи явища окислення та деградації рідин.

Вода та гази, що згоряють, видаляються з резервуара та масла - (TMR є зареєстрованою торговою маркою EPT) - джерело EPT

Генератор азоту TMR-N2 - Hy-Pro Filtration - (TMR є зареєстрованою торговою маркою EPT)

5 - Очищення масообміном без нагрівача

При очищенні шляхом масового переносу використовується закон, відомий як принцип Шательє, або "закон рівноваги": "Коли рівноважна система піддається зміні концентрації, температури, об'єму або тиску, вона сама коригується. - навіть для часткової компенсації ефекту застосованої зміни і встановлюється нова рівновага. Нова рівновага відрізняється від старої рівноваги. "

Але перш ніж глибше заглибитися у технології, що таке вакуум ?

Вакуум - це простір, позбавлений речовини: він виражається позитивним тиском, більшим за абсолютний вакуум у мбар. Ідеальний вакуум був би 0 мбар і не існує: навіть у міжгалактичному просторі вакуум не ідеальний з кількома атомами водню на кубічний метр.

Найефективніші вакуумні камери, поширені в галузі хімії, фізики та техніки, працюють нижче 100 нПа або 0,000000001 мбар.

Для технологій, які нас цікавлять, вакуум - це будь-який простір, в якому тиск нижчий за атмосферний (1013 мбар). У цьому випадку це буде виражено з негативним значенням як відносний тиск/нижче атмосферного тиску. Використовується багато значень, таких як% вакууму, бар, фунт/кв. Дюйм, торр (мм рт.ст.) або дюйм рт. Ст. (Дюйм ртутного стовпа).

- 24 дюйма Hg = - 0,811 бар/манометри Hy-Pro, встановлені на VUD

Що відбувається з 1 кубічним метром повітря, що надходить у вакуумну камеру очищувача ?

Якщо у вакуумній камері застосовується вакуум - 0,811 бар або - 24 дюйми рт. Ст. (Відносний тиск/нижче атмосферного тиску) або + 200 мбр (позитивний тиск вище вакууму), об’єм повітря множиться на 1013/200 = 5 разів.

Яку максимальну кількість води можна видалити ?

На рівні моря та при 20 ° C або 68 ° F кубічний метр повітря може містити максимум 17,3 грама води (рівень насичення 100%).

Один кубічний метр повітря, що надходить у вакуумну камеру з 17,3 г води (максимальне значення), стає 17,3/5 = 3,41 гр.

Згідно із законом «Ле Шательє», фізичний феномен масопереносу дозволяє взяти 3,41 - 17,3 = 13,89 г води на кубічний метр витягнутого повітря (якби всмоктуване повітря було повністю сухим, швидкість передачі потужності була б 17,3 г кубічного метра)

Один куб дорівнює 1 кубічному метру

Принцип роботи очищувача

Масло всмоктується у вакуумну камеру, дифузори розпорошують його дрібними краплями, створюючи велику обмінну поверхню. Повітря всмоктується у вакуумну камеру і завдяки створюваному вакууму розширюється, викликаючи падіння відносної вологості.

На рівні моря (1013 мб) і при 20 ° C або 20 ° C або 1 ° C кубічний метр повітря може містити максимум 17,3 грама води (це відносна вологість або максимальна кількість води, яку повітря може затримуватися при цих значеннях).

Залежно від застосовуваного вакууму, відносна вологість падає і дозволяє повітрю витягувати воду з масла шляхом масообміну: максимум складе 17,3 г води при 20 ° C.

Потім повітря відсмоктується з вакуумної камери вакуумним насосом. Потім повітря, завантажене водою, витягується.

Очисник працює тільки за технологією масообміну

Потім оброблене масло витікає з вакуумної камери, проходить через відновний насос і сажовий фільтр.

Очисники, які працюють виключно за принципом цієї технології (масообмін), не використовують нагрівання і можуть видалити лише невелику кількість вільної та розчиненої води. Їх використання неможливе у випадку, якщо велика кількість води швидко видаляється.

6 - очищення нагрівачем

Ці очищувачі використовують 2 фізичні принципи: масообмін і зниження температури кипіння води.

Передача маси була описана раніше. Він додається до другого фізичного принципу, що робить лікування набагато ефективнішим.

Очисник працює за принципом масообміну та зниження температури кипіння води

Другий принцип - зниження температури кипіння води. На рівні моря вода випаровується при 100 ° C, на вершині Монблан - Франція при 85 ° C, на вершині Евересту - Непал при 72 ° C (161 ° F), якщо вакуум становить -0,8 бар або - 24 дюйма Застосовується Hg або 200 мбар (позитивний тиск вище вакууму), вода закипає при 60 ° C або 140 ° C F.

Діаграма вакууму/температури Hy-Pro

Коли нагріте масло потрапляє у вакуумну камеру з мінімальною температурою 60 ° C або 140 ° F і вакуумом -0,8 бар, вода випаровується і таким чином відокремлюється від масла.

Завдяки явищу масообміну повітря, навантажене вологістю (вільна вода та розчинена вода), витягується вакуумним насосом.

При 60 ° C або 140 ° F відносна вологість становить 140 грам на кубічний метр витяжного повітря, приблизно в десять разів більше, ніж очищувач, який використовує лише масообмін.

Насичення води повітрям у залежності від температури/Джерело: Вікіпедія - Ф. Ламіот

7 - очищення VUD Hy-Pro

Очищувачі серії VUD від Hy-Pro, що продаються у Франції компанією ID SYSTEM FLUID, мають революційний дизайн, що дозволяє досягти неперевершеного рівня ефективності.

Очисники використовують принцип масообміну, зниження температури кипіння води та революційну конструкцію очищувача

Вони працюють за принципом вакуумної дегідратації, використовуючи принцип масообміну та зниження температури кипіння води, як видно вище.

Але наше ноу-хау полягає в конструкції вакуумної камери: попередньо нагріте масло проходить через один або кілька диспергуючих елементів (залежно від розміру) зсередини назовні. І коли рідина піддається дії вакууму (- 0,811 бар) при цільовій температурі 60 ° C або 140 ° F, вода тоді досягає температури кипіння і випаровується у вигляді пари.

Очисники Hy-Pro усувають:

100% вільної води та 90% розчиненої води
Розчинені гази
Тверді частинки

Доступно багато варіантів:

Необслуговувані вакуумні насоси,
Система проти піноутворення
Відображення кількості частинок і насиченості водою в олії
...

Принципи роботи очищувачів VUD - Hy-Pro

Навантажене водою повітря витягується за допомогою вакуумного насоса. При 60 ° C виводиться щонайменше 140 г води на м3.

Повітроохолоджувач знижує температуру цього повітря, змушуючи воду конденсуватися і частково повертатися у рідку форму.

Через велику кількість видаленої води перед вакуумним насосом розміщують 2 ємності для конденсатора. Ці резервуари використовуються для відновлення 2/3 води, видобутої у рідкій формі, остання третина витягується у вигляді пари і виходить на виході з вакуумного насоса (ці співвідношення та значення можуть змінюватися в залежності від зовнішніх умов).

Після виходу з вакуумної камери і перед поверненням у бак масло проходить крізь фільтр для видалення твердих частинок і, таким чином, досягнення бажаних класів чистоти.

Поява рідкої води в резервуарі для конденсату:

Через 1 годину лікування та 3 години лікування

Для демонстрації високої ефективності нашого обладнання доступний парк очищувачів ID SYSTEM FLUID.

Тест/демонстрація за допомогою VUD: введення 20 літрів води, насиченість води швидко переходить від 100% до 38%, рідка вода збирається в резервуар для конденсату.

Тьєррі Верне - фахівець з фільтрації - Автор цієї статті.