II. Bộ làm mát phía đẩy
c- Tổn thất công suất của các cơ cấu điều chỉnh, trên các ống dẫn và mối nối.
7.5.2- Bình làm mát (thiết bị làm nguội)
Để ổn định chế độ nhiệt của dầu trong hệ thống thủy lực, nhằm đảm bảo khả năng làm việc tin cậy của hệ thống, ngƣời ta trang bị thiết bị làm nguội dầu. Cũng chính nhờ thế mà có thể giảm đƣợc lƣợng dầu cũng nhƣ thể tích thùng dầu. Thiết bị làm nguội có thể bố trí ngay trong thùng dầu hoặc bố trí riêng bên ngoài (bình làm mát) bằng cách dùng nƣớc hoặc không khí.
Thiết bị làm nguội cũng chính là thiết bị trao đổi nhiệt, nƣớc hoặc không khí có nhiệm vụ tải bớt nhiệt để làm nguội dầu.
157
Đối với thiết bị làm nguội bằng nƣớc ngƣời ta có thể dùng kiểu ống xoắn hoặc ống chùm nằm ngang. Thiết bị làm nguội bằng nƣớc đƣợc dùng rất phổ biến, có thể duy trì nhiệt độ dầu ở mức thấp và khoảng thay đổi nhiệt độ của dầu trong bể cũng nhỏ.
Thiết bị làm nguội bằng không khí có khả năng làm nguội kém hơn so với nƣớc, nhƣng nó không phụ thuộc vào hệ thống dẫn nƣớc.
Ngƣời ta thƣờng sử dụng hệ thống điều chỉnh tự động để duy trì nhiệt độ dầu ở giá trị nhất định, nhiệt độ dầu đƣợc duy trì ở (3540)0
C với sai số không quá 20C.
7.5.3- Bộ lọc
Để loại bỏ những tạp chất do dầu bị nhiễm bẩn, đảm bảo hệ thống hoạt động tin cậy, ngƣời ta trang bị lọc cho hệ thống. Thông thƣờng, lọc thô đƣợc bố trí ở ống hút của bơm. Lọc tinh đƣợc bố trí ở đƣờng ống đẩy của bơm.
Tùy thuộc vào kích thƣớc tạp chất có thể lọc đƣợc, lọc gồm các loại: - Lọc thô: kích thƣớc chất bẩn giữ lại đƣợc 0,01 mm ;
- Lọc trung bình: kích thƣớc chất bẩn giữ lại đƣợc đến 0,01 mm ; - Lọc tinh: kích thƣớc chất bẩn giữ lại đƣợc đến 0,005 mm ;
- Lọc đặc biệt tinh: kích thƣớc chất bẩn giữ lại đƣợc đến 0,001 mm . Lọc đặc biệt tinh chủ yếu đƣợc dùng ở các phòng thí nghiệm.
Có 2 phƣơng pháp lọc: phƣơng pháp cơ học và phƣơng pháp lực. Lọc cơ học dùng phần tử lọc kiểu lỗ thông, khe hở hoặc lỗ xốp. Lọc bằng lực gồm có lọc từ, lọc ly tâm, lọc điện, ...
Theo kết cấu ta có thể lọc lƣới, lọc lá, lọc giấy, lọc nỉ, lọc nam châm. Có thể xếp các bộ lọc cơ học thành 2 nhóm: lọc bề mặt và lọc chiều sâu.
+ Lọc bề mặt gồm các bộ lọc có phần tử lọc bằng lƣới kim loại, vải, giấy, sợi, ...
+ Lọc chiều sâu là lọc có phần tử lọc bằng bột gốm, bột kim loại, hoặc len, vải, các xơ, sợi vô cơ và một số giấy lọc khác.
Ngƣời ta thƣờng trang bị thiết bị kiểm tra độ bền của lọc cũng nhƣ cơ cấu làm sạch nó bằng tay hoặc tự động.
1- Lọc lưới
Lọc lƣới là loại bộ lọc đơn giản nhất, chất lỏng đƣợc lọc đi qua các mắc lƣới của phần tử lọc (lƣới kim loại và lƣới phi kim loại). Lƣới lọc thƣờng đan vuông hoặc chéo. Vật liệu phổ biến để chế tạo lƣới lọc là đồng thau, đồng thanh phốt pho, thép thƣờng có phủ lớp chống gỉ niken, một số sợi kim loại và phi kim loại khác.
Ngoài lƣới đan, ngƣời ta còn dùng khá rộng rãi các tấm kim loại có lỗ. Loại lọc này có hệ số tiết diện lƣu thông cao hơn, bề mặt phẳng, nên chúng cho hiệu suất cao, tính cản thủy lực nhỏ, thời hạn phục vụ lâu, dễ sửa chữa so với lọc lƣới.
Thông thƣờng, lọc lƣới có dạng hình trụ, có bề mặt nhẵn. Trong trƣờng hợp cần lƣu lƣợng lớn ngƣời ta tạo kiểu gấp nếp (theo hình trụ, vuông góc với trục). Khi cần tăng độ lọc sạch ngƣời ta dùng lọc nhiều lớp (kích thƣớc của lƣới nhỏ dần theo chiều lƣu động của dầu). Ƣu điểm của lọc lƣới kim loại so với lƣới phi kim loại là bền và giữ đƣợc kích thƣớc của lỗ thông trong quá trình làm việc.
Nhƣợc điểm của bộ lọc lƣới là chất bẩn dễ bám vào các mắc lƣới và khó làm sạch. Do đó, nó thƣờng đƣợc dùng làm lọc thô (đặt ở đƣờng ống hút của bơm).
158
2- Lọc khe
Lọc khe gồm có lọc tấm và lọc sợi (sợi có tiết diện tròn hoặc hình thang đƣợc quấn quanh khung trụ theo rãnh xoắn tạo khe hở), nhƣng phổ biến hơn là lọc tấm. Lọc tấm thuộc loại lọc thô, vật liệu chế tạo có thể là các tấm kim loại hay phi kim loại.
Về kết cấu, lọc tấm thƣờng bao gồm các tấm chia và tấm chải đƣợc đặt xen kẻ nhau để vệ sinh lọc trong quá trình sử dụng.
3- Lọc sâu
Ở các bộ lọc sâu, quá trình làm sạch chất lỏng đƣợc thực hiện nhờ các lỗ xốp của các vật liệu lọc. Phần tử lọc loại này thƣờng đƣợc chế tạo từ các vật liệu xơ, xốp, hạt bột, giấy, sợi dệt, phôi bào, gốm - kim loại, gốm, các vật liệu đƣợc tán nhỏ, nhựa và một số vật liệu khác.
Các phần tử lọc đƣợc chế tạo bằng cách cho vào các khuôn kim loại, sau đó tẩm chất kết dính và nung nóng đến khi vật liệu chế tạo phần tử lọc đƣợc định hình vững chắc theo các mẫu cần thiết.
Ngoài ra, các phần tử lọc còn đƣợc chế tạo bằng cách xếp chồng các lớp phớt, giấy cactông hoặc nhiều lớp vải, giấy, bông, chỉ bông và các vật liệu khác theo khung hình trụ. Để tăng độ tinh lọc, ngƣời ta thƣờng sử dụng phần tử lọc kim loại có nhiều lớp, các lớp này thƣờng có độ xốp khác nhau và sắp xếp chúng theo hƣớng giảm dần theo chiều dòng chảy.
4- Lọc giấy
Lọc giấy thuộc loại lọc bề mặt, lọc giấy có độ tinh lọc khá cao [(530) m]. Phần tử lọc giấy thƣờng đƣợc làm theo hình trụ. Để tăng diện tích bề mặt, lọc giấy đƣợc gấp thành nhiều lớp và đỡ bằng khung kim loại. Để tăng thêm độ tinh lọc cần làm bộ lọc có nhiều lớp. Lọc giấy có thể làm việc ở nhiệt độ âm 45 0C đến dƣơng 125 0C.
Ngoài loại lọc giấy trên, ngƣời ta còn dùng phổ biến loại lọc khe giấy. Phần tử lọc loại này đƣợc làm từ các vòng gấp ép xếp thành chồng rồi nén lại bằng lò xo. Khoảng cách giữa các vòng giấy đƣợc xác định theo độ nén lò xo. Độ tinh lọc phụ thuộc vào khoảng cách này.
Trong nhóm lọc giấy còn có các phần tử lọc làm bằng vải thƣờng, vải sợi tổng hợp. Trƣờng hợp nhiệt độ làm việc cao, phải dùng vật liệu lọc chịu nhiệt nhƣ vải sợi graphit, sợi than đá, nhôm silicat.
Đối với lọc giấy, khi độ chênh lệch áp suất quá lớn có thể làm phá hỏng bộ lọc. Vì vậy, ngƣời ta trang bị thêm van an toàn (bypass) để cho dầu đi tắt trong trƣờng hợp này, đồng thời ngƣời ta còn trang bị thêm lọc thô sau lọc tinh để giảm bớt độ bẩn của dầu khi lọc giấy bị tắt.
Mặc dù lọc giấy có hệ số tiết diện lƣu thông thấp, nhƣng do đƣợc chế tạo cùng tiêu chuẩn với lọc lƣới có kiểu tƣơng đƣơng nên nó vẫn đƣợc sử dụng rộng rãi.
5- Lọc từ
Lọc từ đƣợc sử dụng để giữ lại các hạt sắt trong dầu thủy lực. Thông thƣờng, lọc từ đƣợc kết hợp với các loại lọc cơ học mà chủ yếu là các loại lọc bề mặt nhƣ lọc lƣới, lọc khe. Trong các bộ lọc này, phần tử lọc từ có nhiệm vụ giữ các hạt sắt, phần tử lọc bề mặt giữ các hạt còn lại.
Phần tử lƣới trong bộ lọc từ làm bằng sợi có tính nhiễm từ và thƣờng đƣợc quấn theo hình trụ. Lƣới đƣợc nhiễm từ nhờ nam châm vĩnh cửu đặt cạnh đấy. Khi đi qua các lỗ lƣới, các hạt sắt bị hút và bám vào bề mặt lƣới.
159
Khi cần làm sạch lƣới chỉ việc lấy lƣới ra khỏi nam châm, lúc này lƣới đƣợc khử từ và có thể rửa bình thƣờng bằng xăng hoặc dầu lửa.
Lọc từ giữ lại đƣợc các hạt sắt nhỏ (nhỏ hơn 0,4 m).
Một loại lọc từ đơn giản đƣợc sử dụng riêng còn đƣợc gọi là nút từ (đó là mẫu nam châm vĩnh cửu đƣợc đặt trong thùng dầu hoặc trên đƣờng lƣu động của dầu).
Trong trƣờng hợp có rung động và va đập lớn thì không nên sử dụng bộ lọc từ.