Katalog 9 - STAUFF Filtration Technology

A 22 www.stauff.com/9/de/#22 Filterauswahl Auswahl der erforderlichen Filterfeinheit Die in der Hydraulikanlage befindlichen Bauelemente sind im wesentlichen für die Auswahl der Filterfeinheit verantwortlich. Bestimmte Komponenten erfordern eine vorgegebene Ölreinheitsklasse, um über Jahre hinaus zuverlässig funktionieren zu können. Dabei ist die Auswahl jeweils nach den empfindlichsten Komponenten zu treffen. a) Arbeitsfilter Um eine erste Einschätzung zu bekommen, welcher Filter für eine geforderte Ölreinheits- klasse benötigt wird, schauen sie bitte auf Seite 19. Abgesehen vom spezifischen Durchfluss (l/min bezogen auf cm² Filterfläche) haben andere Faktoren, wie die Betriebsumgebung, der Zustand der Abdichtung und die Belüftung, Einfluss auf die Ölreinheit, die erreicht werden kann. b) Schutzfilter Die Filterfeinheit von Schutzfiltern sollte aus Kostengründen stets eine Klasse gröber als diejenige des Arbeitsfilter gewählt werden, da sie nicht zum Erreichen der Ölreinheitsklasse beitragen, sondern lediglich eine bestimmte Komponente zusätzlich schützen sollen. Ermittlung der optimalen Filterbaugröße Folgende Parameter sind vor Beginn der Filterberechnung zu ermitteln: ƒ maximaler Nenndurchfluss (Q vorh ) am Filter (in l/min) ƒ kinematische Viskosität ( υ vorh ) des Betriebsmediums (in mm²/s bzw. cSt) ƒ Dichte ρ des Betriebsmediums ƒ Filterfeinheit (in µm): siehe Seite 19 ƒ Filtermaterial Ziel ist es einen Filter auszuwählen, dessen vorhandener Gesamtdifferenzdruck (∆p vorh ) in reinem Zustand nicht höher liegt als ∆p max = 1,0 bar beim Druckfilter oder ∆p max = 0,5 bar beim Rücklauffilter. Diese Grenzwerte haben sich in der Praxis bewährt, um ein Optimum von Durchflussmenge und Standzeit zu erreichen. Als Anhaltswert bietet sich der Filterbaugröße zugeordnete Nenndurchfluss an, welcher für die Vorauswahl größer als der tatsächlich vorhandene Nenndurchfluss sein soll: Q Nenn > Q vorh Nun ist zu prüfen, ob der vorausgewählte Filter tatsächlich die Anforderungen erfüllt: ∆p Ges ≤ 1,0 bar (Druckfilter) bzw. ∆p Ges ≤ 0,5 bar (Rücklauffilter) Der Gesamtdifferenzdruck der Baugruppe ∆p Ges berechnet sich aus den Differenzdrücken des Filtergehäuses ∆p Geh und des Elementes ∆p Elem . Hierbei ist die kinematische Viskosität und die Dichte des Betriebsmediums für diesen Auslegungspunkt zu berücksichtigen, da die auf den nächsten Seiten dargestellten Durchflusskurven bei einer kinematischen Viskosität von υ = 30 cSt und einer Dichte von ρ = 0,86 kg/dm 3 ermittelt wurden. Die Werte für die Dif- ferenzdrücke ∆p Geh und ∆p Elem sind den auf den nächsten Seiten dargestellten Durchflusskurven zu entnehmen. In die folgende Näherungsformel ist der Wert für die kinematische Viskosität in cSt und der Wert für die Dichte in kg/dm 3 einzusetzen: ∆p Ges = ρ ∙ ∆p Geh + ρ ∙ υ ∙ ∆p Elem 0,86 0,86 30 Ist die Bedingung ∆p Gesamt < ∆p max erfüllt, so hat man die geeignete Baugröße ermittelt. Ist aber ∆p Gesamt > ∆p max, so sind die Berechnungen für die nächstgrößere Baugröße zu wieder- holen, bis die Bedingung erfüllt wird. Anhand zweier Beispiele soll diese Vorgehensweise nachfolgend verdeutlicht werden. Berechnungsbeispiele Beispiel 1: Auswahl Druckfilter Unmittelbar nach der Pumpe soll ein Druckfilter mit Glasfaservlies-Element den Hauptstrom reinigen. Die Anlage arbeitet mit Standardbauteilen bis 200 bar. Der Filter soll mit Bypassventil und optischer Verschmutzungsanzeige ausgerüstet sein. Zur Vereinfachung wird die Berechnung nur für die maximale Betriebstemperatur durchgeführt. gegeben: Q max : 100 l/min Öltyp: ISO 68 max. Temperatur: +50°C Viskosität υ in Betrieb : 44 mm²/s Dichte ρ : 0,882 kg/dm 3 Filterfeinheit: 10 µm (siehe Seite 19) 1. Schritt Vorauswahl Baugröße: SF-045, Q Nenn = 160 l/min > Q vorh Ermittlung der Druckverluste bei Nennviskosität 30 mm 2 /s aus den Durchflusskurven: ∆p Geh = 0,15 bar (SF-045 ..., siehe Seite 40) ∆p Elem = 0,77 bar (SE-045-G -10- B/4, siehe Seite 40) Berechnung des tatsächlichen Druckverlustes: ∆p Ges = 0,882 ∙ 0,15 bar + 0,882 ∙ 44 ∙ 0,77 bar 0,86 0,86 30 ∆p Ges = 1,31 bar ≥ ∆p max = 1,0 bar Da der tatsächliche Druckverlust größer als der zulässige Druckverlust ist, muss der Filter größer gewählt werden. 2. Schritt Auswahl des nächstgrößeren Filters, Baugröße: SF-070, Q Nenn = 240 l/min > Q vorh ∆p Geh = 0,15 bar (SF-070 ..., siehe Seite 40) ∆p Elem = 0,45 bar (SE-070-G-10-B/4, siehe Seite 40) ∆p Ges = 0,882 ∙ 0,15 bar + 0,882 ∙ 44 ∙ 0,45 bar 0,86 0,86 30 ∆p Ges = 0,83 bar ≤ ∆p max = 1,0 bar Dieser Filter erfüllt im Reinzustand die Anforderung ∆p Ges ≤ ∆p max = 1,0 bar, d. h. es wurde die geeignete Baugröße gefunden. Die korrekte Komplettfilterbezeichnung lautet: SF-070-G-10-B-T-G20-B-V . Katalog 9 § Ausgabe 02/2023 Filterleitfaden