מסננים להידראוליקה - סוגי מסננים ומיקומם במערכת

 
לכלוך במערכת הידראולית הוא הגורם מספר אחד לתקלות. בחירת מסננים איכותיים תשפר את נקיון השמן ואת אמינות המערכת ההידראולית.

כיום, אין מודלים מתמטיים שיגדירו את המיקום המדויק והנכון להתקנת המסננים במערכת נתונה. ישנם מקומות עדיפים בהם מקובל להשתמש להתקנה במערכת שמן ומערכת הידראולית, אולם על מתכנן המערכת להגדיר את סוג המסנן ומיקומו בהתאמה לדרישות ואפשרויות המערכת.
 

מסנני יניקה או רשתות יניקה

 
 
מסנני יניקה או רשתות יניקה
 
 
 
מסננים מסוג זה ממוקמים בתחילתו של קו היניקה או מחוברים לקצה צינור היניקה, טבולים בתוך אגן השמן לפני המשאבה. תפקידם להגן על המשאבה מפני חלקים גדולים שעלולים להימצא בתוך מיכל השמן. מדיית הסינון היא בדרך כלל רשת ארוגה, ולעיתים כוללת מגנט להפרדת מתכות.

מקובל להתקין מסננים בעלי יעילות סינון נמוכה כדי למנוע תקלות קביטציה (מכתשים) במשאבות. העלאת איכות הסינון גוררת צורך במסננים גדולים מאוד, אשר מלבד היותם בעלי יכולת מעבר שמן גדולה יותר מתאפיינים בנפילת לחצים נמוכה יותר. למסננים עדינים כאלה נטייה להיסתם מהר יותר ממסנני רשת, מכיוון שאינם מאפשרים לחלקיקים גדולים לעבור דרכם.
 
 
 
 
שימוש שגוי במסננים צפופים עלול לגרום לכשל במשאבה, לא כתוצאה מהלכלוך אלא כתוצאה מפגיעות הקביטציה. לפיכך, יצרני משאבות רבים ממליצים להימנע משימוש במסנני יניקה. שימוש במסנני חזרה מתאימים יחד עם מערכות סינון חיצוניות/מקבילות, בקרה נכונה של נוכחות חלקיקים ושימוש בנשמים איכותיים יכולים למנוע הצורך במסנני היניקה.
 

מסנני לחץ

 
מסנני לחץ מותקנים בדרך כלל בין המשאבה לאביזרי המערכת ההידראולית. מטרתם היא להגן על כל הרכיבים במערכת. מסנן זה חייב לשאת את הלחץ המירבי של המערכת ואת מקסימום הזרם המופק ע"י המשאבה. במערכת עם לחצי עבודה משתנים צריך מסנן זה לעמוד בפני זרמים משתנים ועליות וירידות בלחצים. ברוב המקרים, יהיה זה המסנן הקטן ביותר ויחד עם זאת היקר ביותר.
 
 
מסנני לחץ
 
 
 
ניתן להתקין מסנני לחץ גבוה עם או בלי שסתום פורק לחץ. השסתום מיועד לאפשר מעבר שמן סמיך בעת הפעלת המערכת כאשר השמן קר, וכן כאשר המסנן סתום ע"י לכלוך. במסנן לחץ עם שסתום פורק לחץ, חשוב להחליף את אלמנט הסינון מייד עם אבחון סתימתו או על פי תוכנית הטיפולים הקבועה. במערכת הידראולית הכוללת אביזרים רגישים מאוד (שסתומי סרבו), נעדיף מסנן לחץ ללא שסתום פורק לחץ, זאת כדי להבטיח שכל השמן המגיע לאביזרים אלה עבר סינון כנדרש.
 
 
 
 
מסננים עם שסתום פורק לחץ משתמשים באלמנטים העומדים בלחץ הפרשי נמוך עד 30 בר. מסננים ללא שסתום פורק לחץ משתמשים באלמנטים לסינון לחץ גבוה העמידים בלחץ הפרשי של עד 450 בר.

הפרש המחיר בין מסנן עם שסתום פורק לחץ למסנן ללא שסתום פורק לחץ קטן ולא משמעותי. עם זאת, מחירם של אלמנטים העומדים בלחץ הפרשי גבוה מגיע לכדי פי ארבעה ממחיר אלמנטים ללחץ הפרשי נמוך.
 

מסנני חזרה

 
 
מסנני חזרה
 
 
 
ניתן להתקין מסנני חזרה על קו החזרה למיכל השמן או במיכל עצמו (מסנני חזרה בתוך המיכל). קיים מגוון של מסנני חזרה. מתכנן המערכת יבחר את המסנן בהתאם לכמות השמן המירבית החוזרת בו זמנית מכל המערכת. בחירה נכונה מבטיחה שהשמן החוזר למיכל יהיה נקי בהתאם לתקני ISO.

במערכת הכוללת בוכנות בעלות פעולה כפולה או אקומולאטורים, זרם השמן החוזר יהיה גדול יותר מהתפוקה המקסימאלית של המשאבה ההידראולית. מתפקידו של מסנן החזרה לאפשר סינון של הזרם המקסימאלי הנוצר בעת ריקון הבוכנות במערכת.
 
 
 
 
מסנני חזרה מצוידים בשסתום פריקת לחץ פנימי או חיצוני כדי לאפשר מעבר עודף שמן שעלול להגיע מהמערכת בעת ריקון בוכנות. שסתום פריקת הלחץ (שסתום עוקף) מיועד להגן על בית מסנן החזרה מפני התפוצצות ועל אלמנט הסינון מפני קריסה כתוצאה מעודף לחץ.

במטרה לאפשר איכות סינון גבוהה יותר מבלי לגרום להפרש לחצים גבוה מידי על אלמנט הסינון, נהוג לבחור מסנן במידה גדולה מהמחושב.

מסנן חזרה הוא הגדול ביותר במערכת השמן, והוא מקובל במערכות הידראוליות ניידות כגון מנופים למשאיות.
 

מסננים לצרכים מיוחדים

 
במקרים בהם קיימת מערכת משנה אשר משתמשת בכמות קטנה של שמן ודורשת איכות סינון גבוהה יותר, מקובל להתקין יחידת סינון קטנה נוספת שתסנן רק את השמן שתת מערכת זו צורכת.
 

מסננים מקבילים (Off-line/Bypass)

 
 
מסננים מקבילים
 
 
 
חלק מיצרני מערכות הידראוליות או מערכות שמן או המשתמשים בהן, יתקינו מערכתסינון מקבילה. מערכת זו כוללת משאבה עצמאית ומסנן. היא יכולה להכיל מגוון שלאלמנטים לסינון וניתן להתאימה בקלות למיכל המערכת. ניתן להפעילה ברציפות לאורך חייהמערכת או לסירוגין.
 
במערכת זו ניתן להתקין אלמנט סינון עדין מאוד כדי לשפר את רמת הסינון עד כדי כמהדרגות מעבר לרמת דרישת הנקיון של הISO, וכן ניתן להשתמש באלמנטים להפרדת מים. ניתןלשלב מספר מסננים שימלאו תפקידים שונים אחד אחרי השני. כאשר המסנן נסתם, ניתןלהחליפו מבלי להפסיק פעולת המערכת הראשית.
 
 
 
 

עגלות סינון

 
 
עגלות סינון
 
 
 
עגלות סינון משמשות ליישומים זהים לאלו של מסננים מקבילים, אולם הן מתאפיינות בריבוי משימות. הן כוללות משאבה עם מנוע חשמלי ומסנן שבאפשרותו להכיל אלמנטים שונים לסינון, המוחלפים בהתאם ליישום הנדרש. מקובל שלעגלת סינון יהיו אביזרי חיבור מהיר, כדי לאפשר חיבור וניתוק מהיר לפטמות החיבור של מיכל ולאפשר טיפול בנוזלים שבו.

עגלות סינון עם שני מסננים ויותר המורכבים בטור, הינן בעלי יכולת השפעה מהירה על ניקיון השמן ותכולת המים שבו, כאשר בוחרים באלמנטים מתאימים. ניתן להשתמש גם במונה חלקיקים אשר יאבחן את רמת הניקיון המתקבלת מהסינון תוך כדי זרימה. במקום בו לא מורכב מונה חלקיקים יש להתקין ברז דגימה כדי לאפשר דגימת ניקיון השמן.
 
 
 
 
על פי רוב, שמן חדש אינו מתאים למערכת הידראולית. לפי כך, כדי להימנע מזיהום המכונה בעת הוספת שמן מומלץ להעביר את השמן דרך עגלת סינון.
 

נשמים

 
 
נשמים
 
 
 
נשמים באיכות גבוהה הינם הכרחיים על מנת למנוע כניסת מזהמים הנמצאים באוויר החופשי. מסננים המכילים יריעה מקופלת שלסיבי זכוכית משמשים להסרת חלקיקים הקטנים ממיקרון אחד ביעילות מוחלטת. נשמים סופחי לחות (Silica Gel) סופחים אדי מים הנמצאים באוויר, וכמו כן מונעים יציאת אדי שמן.
 
 
 
 
 
 
 
 
נשמים אלה משמשים גם לשנאים המכילים שמן ולמאגרי דלק גדולים.
 

אביזרים נלווים

 
לסיכום, לעתים רבות השימוש במסננים נעשה רק בדיעבד ולאחר שכבר נגרם נזק למערכת. כ75% מהכשלים במערכות הידראוליות נגרמים כתוצאה משחיקת פני השטח, שנגרמת מזיהום וקורוזיה. מחיר הזיהום כולל גם עלויות נסתרות, כגון תוחלת חיים קצרה, החלפת ותיקון רכיבים, החלפת הנוזלים, שעות עבודה המבוזבזות על תחזוקה, זמן ואנרגיה המושקעים בזיהוי הבעיות ובזבוז. עלות התקנת מערכת סינון ואחזקתה הינה מזערית, ומוערכת בכ3% מעלות הטיפול בבעיות הנוצרות מהזיהום. בחירה נכונה של פילטר והתאמתו למערכת יבואו לידי ביטוי בציוד אמין לאורך שנים רבות, כמו גם לחסכון רב בכסף ובזמן שהיו מושקעים בהיעדרו.