Грамм пыли убивает «лошадь»

Владимир Шляховой
Когда в воздухе много пыли, на обычный воздушный фильтр рассчитывать не приходится. Он тем не менее будет справляться со своей задачей, но недолго, пусть даже фильтр хороший и стоит хороших денег. А значит, расходы на воздушные фильтры существенно возрастут.
У предочистителя Series 9000™ характерный внешний вид
Со временем зазоры между сепараторными трубками и диффузорами намертво закупоривает слипшаяся грязь, и «эжектор пыли» навсегда теряет работоспособность
 
Схема работы «эжектора пыли»:
1 – запыленный воздух поступает через сетку в предочиститель; 2 – внутри многочисленных сепараторных трубок установлены неподвижные спиральные пластинки, которые завихряют воздух, проходящий через эти трубки; 3 – предварительно очищенный воздух проходит через диффузоры; 4 – пыль, отброшенная центробежной силой к стенкам трубок, засасывается через зазоры между стенками трубок и диффузорами; 5 – эжектор, подсоединенный к выпускной системе двигателя, создает в пылесборнике необходимое разрежение и вытягивает оттуда пыль; 6 – предварительно очищенный воздух поступает в воздушный фильтр
CAT Turbine Precleaner на тракторе CAT D5
CAT Turbine PreCleaner на экскаваторе CAT 330C
Series 9000 на экскаваторе Hitachi
На двигатели большой мощности иногда приходится одновременно устанавливать два предочистителя Series 9000™ (фронтальный погрузчик Kawasaki)
 
Этот предочиститель можно устанавливать как вертикально, так и горизонтально (на обоих снимках – CAT 777).
При горизонтальной установке устройство должно монтироваться эжектором вниз
Вариант заводской установки сдвоенных CAT Turbine Precleaner на промышленном двигателе C32
 

Например, если в одном кубическом метре воздуха содержится всего два грамма пыли, ресурса воздушного фильтра самосвалу, экскаватору или бульдозеру, работающему в этих условиях, хватит от силы на неделю. А если вспомнить, что для доведения двигателя до ремонта ему достаточно поглотить 1 г пыли на 1 л.с. его мощности, то в случае работы без воздушного фильтра в условиях такой запыленности двигатель и вовсе «издохнет» за час-другой работы. Понятно, что работать на технике без воздушного фильтра мало кому придет в голову, но сэкономить на воздушных фильтрах можно.

Специально на этот случай для техники, работающей в условиях повышенной запыленности и загрязненности воздуха, кроме обычных воздушных фильтров разработано целое семейство так называемых предочистителей. Задача этих устройств в том, чтобы уменьшить количество пыли и других загрязнений, поступающих вместе с воздухом к воздушному фильтру, и тем самым существенно продлить ресурс фильтрующего элемента.

«Эжектор пыли»

Одним из наиболее простых предочистителей является «эжектор пыли» – устройство, предназначенное для уменьшения количества пыли в воздухе, подаваемом к воздушному фильтру.

«Эжектор пыли» устанавливают перед штатным воздушным фильтром, у него одна ступень очистки, и работает он следующим образом. Запыленный воздух проходит через многочисленные сепараторные трубки, находящиеся внутри устройства. При этом поток воздуха закручивается неподвижными спиральными пластинами, установленными внутри сепараторных трубок. В вихревых потоках воздуха возникает центробежная сила, которая отбрасывает частицы пыли к наружным стенкам трубок. Снизу по центру трубок с небольшим зазором установлены конические воздушные диффузоры для отбора очищенного воздуха. В то же время пыль по стенкам трубок опускается в имеющиеся зазоры, откуда удаляется за счет разрежения, создаваемого трубопроводом, подсоединенным к системе выпуска.

Теоретически подобная система может работать сколь угодно долго, поскольку в ней отсутствуют сменные элементы. Однако на практике дело обстоит не так. Один из главных недостатков «эжектора пыли» – его недолговечность, поскольку он быстро засоряется.

Зазоры между сепараторными трубками и выходными диффузорами очень малы, и со временем, особенно при работе в условиях повышенной влажности, пыль и другие твердые частицы постепенно забивают зазоры, снижая эффективность работы эжекторов. Когда эти зазоры закупорятся полностью, предочистка воздуха полностью прекращается. И так как «эжектор пыли» устройство неразборное, его никак нельзя открыть для осмотра и прочистки. Поэтому у «эжектора пыли» срок службы ограничен и зависит от целого ряда причин: запыленности воздуха и его влажности, от состава пыли. Соответственно это устройство требует периодической замены.

Семейство Sy-Klone

В то же время существуют и достаточно долговечные предочистители воздуха. Так, для работы в условиях повышенной, высокой и очень высокой загрязненности воздуха американская компания Sy-Klone International разработала три базовые линии устройств предварительной очистки воздуха. Их главной задачей также является защита от загрязнений основных воздушных фильтров двигателя и кабины и тем самым существенное продление срока их службы. В число этих разработок входят одноступенчатый предочиститель Sy-Klone Series 9000™, а также OPTIMAX™, в котором используется технология двухступенчатой предварительной очистки воздуха. Для подготовки воздуха, предназначенного для систем нагревания, вентиляции и кондиционирования (HVAC), разработан комбинированный двух- или трехступенчатый очиститель Gideon Technology™, оснащенный в отличие от двух первых устройств принудительной продувкой.

И OPTIMAX™, и Gideon Technology™ предназначены для работы в особо тяжелых условиях.

Series 9000™

Наиболее простым, а значит, самым недорогим является атмосферный фильтр предварительной очистки Sy-Klone Series 9000™, призванный существенно продлить срок службы воздушного фильтра на различной технике, в том числе на автомобилях, часто попадающих в условия повышенной запыленности воздуха. Здесь прежде всего речь идет о машинах для уборки урожая, работы в карьерах, на грунтовых площадках и т. п.

Благодаря довольно совершенной конструкции Series 9000™ превосходит другие системы предварительной очистки и отличается высокой надежностью, простотой эксплуатации и подачей в систему впуска более чистого воздуха. По этой причине, а также благодаря доступности, универсальности и простоте установки данный предочиститель наиболее распространен, и его используют более полутора сотен производителей различной спецтехники по всему миру.

В список крупных производителей, использующих Series 9000™, входят Volvo, Kawasaki, Doosan, Hitachi, Fendt, Liebherr, BOMAG, Freightliner, Mack и Chrysler. Впрочем, тот же предочиститель выпускается некоторыми производителями по лицензии под собственной торговой маркой. Так, компания Caterpillar выпускает аналогичное устройство под торговой маркой CAT Turbine PreCleaner, а John Deere – под маркой John Deere Rotary Ejector.

Принцип работы предочистителей Series 9000™ простой. Это устройство представляет собой насадку, надеваемую на трубу воздухозаборника и закрепляемую на нем хомутом. Соответственно существуют различные типоразмеры предочистителей Series 9000™, различающихся как посадочным диаметром, так и производительностью.

Однако такая насадка должна подбираться исходя не из диаметра трубы воздухозаборника, а исключительно в зависимости от мощности двигателя и количества воздуха, потребляемого им в единицу времени. Всего выпускается восемь типоразмеров данных насадок с разным посадочным диаметром, но различаются они прежде всего пропускной способностью. При этом положение насадки особого значения не имеет: ее можно устанавливать как вертикально, так и горизонтально или под углом.

Предочиститель Series 9000™ приводится в действие потоком воздуха, засасываемого двигателем. Сначала сильно загрязненный воздух проходит через наружную сетку предварительной очистки, перекрывающую нижнее сечение насадки и задерживающую самые крупные частицы, после чего поступает в узел с направляющими лопастями, неподвижно установленными под углом около 55° к потоку воздуха.

Проходя через эти лопасти, поток воздуха закручивается по спирали и поступает в верхнюю часть корпуса предочистителя, внутри которого находится крыльчатка, приводимая во вращение засасываемым воздухом. Крыльчатка набирает большие обороты и создает при этом центробежную силу, которая отбрасывает твердые загрязнения на внешнюю стенку очистителя, откуда они выбрасываются наружу через вертикальную щель – так называемый эжектор. После этого предварительно очищенный воздух поступает в воздушный фильтр. По сравнению с другими устройствами предварительной очистки воздуха Series 9000™ не нуждается в обслуживании, его не надо чистить, поскольку во время работы он самоочищается.

Эффективность (в процентах задержанной пыли от общего ее количества в воздухе) данной насадки не нормируется, однако она тем выше, чем больше в воздухе крупных частиц. Например, при работе на объектах с высокой запыленностью, где требуется слишком частая замена воздушного фильтра, благодаря предочистителю Series 9000™ периодичность его замены можно увеличить самое малое втрое. А так как сильно запыленных участков у нас хоть отбавляй, перспективы данной насадки на нашем рынке очевидны.

В экстремальных условиях, таких как уборка урожая и работа на свалке, одноступенчатые фильтры предварительной очистки не в состоянии обеспечить нужную производительность. Более того, на зерноуборочных комбайнах использовать Series 9000™ производители категорически не советуют: насадка быстро забивается соломой и становится бесполезной. Поэтому в данных условиях используются более совершенные и соответственно дорогие предочистители воздуха, о которых мы расскажем в следующий раз.

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ, РАСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ УЗЛЫ, АГРЕГАТЫ, КОМПОНЕНТЫ Фильтры
Владимир Шляховой Основные Средства 05'2009 13 июля 2010

Комментарии (0)