Фильтры

Фильтр – устройство, которое предназначено для очистки различных веществ от лишних и вредных примесей. Самыми распространенными и востребованными на сегодняшний день являются масляный, топливный, воздушный и газовый фильтры, а также фильтр для очистки воды.

Масляный фильтр

Масляные фильтры предназначены для удаления примесей из смазочных, трансмиссионных и моторных масел, а также из гидравлических и других типов жидкостей.

Принцип работы масляного фильтра

Современный масляный фильтр состоит из корпуса, фильтрующего элемента, пружины, обходного клапана, обратного запорного клапана и прокладки. Как только двигатель запущен, в масляный фильтр из насоса под давлением начинает поступать масло. Перепускной клапан позволяет маслу заполнять полость между корпусом и фильтрующим элементом. Масло проходит сквозь фильтрующий элемент и уже очищенное попадает во внутреннюю полость фильтра, откуда через входное отверстие движется по системе смазки.

Как определить, что фильтр засорен

Фильтр работает нормально	Фильтр засорен
Масло попадает в фильтр через входное отверстие Проходит очистку через фильтрующий материал Очищенное масло попадает в центральный контейнер Через выходное отверстие масло попадает в двигатель	Срабатывает предохранительный клапан, в результате чего внутри фильтра повышается давление (такое возможно также при слишком высокой вязкости масла) Масло через клапан попадает сразу в центральное отверстие, после чего отправляется в двигатель, минуя фильтрующий материал

  

Существует несколько типов фильтрации масла:

1. Полнопоточная фильтрация – при данном типе фильтрации масло поступает в двигатель в очищенном виде, проходя через несколько фильтрующих элементов. Перепускной клапан в полнопроточном фильтре регулирует давление в системе смазки двигателя, не давая ему выйти из строя из-за недостатка смазочного материала деталей.
2. Частичнопоточная фильтрация – при частичнопроточном типе фильтрации фильтр расположен не в самом маслопроводе, а в параллельной относительно его линии. За один прием такой фильтр способен обработать небольшой объем масла. Очищенное масло поступает напрямую в двигатель. Такой способ очищения масла является наиболее тщательным, так как после очистки одной порции масла, в фильтр поступает новая порция. Таким образом фильтруется все масло, которое присутствует в системе.
3. Комбинированная фильтрация – это сочетание полнопоточного и частичнопоточного типов фильтрации масла. Считается наиболее качественной, так как обеспечивает самую тщательную и всех трех типов фильтрации, продлевая срок службы масляного фильтра и период эксплуатации моторного масла.

Типы масляных фильтров

Механические фильтры

Широко используются в системах объемного гидропривода. Как правило, данный тип фильтров представлен неразборным корпусом, поэтому при загрязнении заменяется новым. Тем не менее, существуют механические фильтры со сменным фильтрующим элементом.

Бывают нескольких типов:

• Фильтры тонкой фильтрации (бумажные и войлочные)
• Фильтры средней и грубой фильтрации (сетчатые, проволочные, пластинчатые)

Гравитационные фильтры

Данный тип фильтра представлен комбинированным фильтром-отстойником, из которого периодически необходимо выливать загрязненного масло.

Принцип действия такого фильтра заключается в том, что частицы, которые имеют большую плотность, чем само масло, оседают под действием силы тяжести. Гравитационные фильтры используют вместе с фильтрующим элементом грубой или тонкой очистки. Как правило, данный тип фильтрации применяют только для промышленного оборудования при фильтрации машинного масла. С моторными маслами они не сработают, так как присадки в этих маслах не позволяют частицам выпадать в осадок.

Центробежные фильтры

Данный тип масляного фильтра является разновидностью гравитационного фильтра, однако, центробежная сила в нем заменяет силу тяжести. Центробежные фильтры широко используются в двигателестроении, нередко вместе с фильтром грубой или тонкой очистки.

Магнитные фильтры

Удаление вредных веществ в этом типе фильтра происходит за счет действия магнита или электромагнита. Используется для удаления ферромагнитных веществ, которые присутствуют в агрегатах трансмиссии, для двигателя магнитный фильтр будет малоэффективен.

Отличия хорошего масляного фильтра от плохого

Признаки хорошего масляного фильтра	Признаки плохого масляного фильтра
Жесткий корпус Качественный фильтрующий материал Качественная уплотнительная резинка Качественная резьба Рабочий перепускной клапан Качественный обратный клапан (в случае, если он предусмотрен конструкцией) Отсутствие заводских и транспортировочных дефектов	Толстая фильтровальная бумага Перепускной клапан открывается при низком давлении Резиновый запорный клапан не герметичен Корпус фильтра помят Жесткая и не эластичная уплотнительная резинка

Топливный фильтр

Является важным элементом любого современного автомобиля, который чувствителен к качеству топлива. Он не только удаляет из топлива посторонние вещества (грязь, кусочки краски, ржавчина), но и повышает мощность двигателя.

Топливный фильтр состоит из термостойкого корпуса, впускного штуцера, выпускного штуцера и фильтрующего элемента. Фильтрующий элемент бывает нескольких типов: фильтр грубой (предварительной) очистки и фильтр тонкой (финишной) очистки.

Принцип работы топливного фильтра заключается в следующем:

1. Топливо проходит через фильтр грубой очистки
2. Через впускной штуцер попадает в корпус фильтра
3. Проходит через фильтрующий элемент
4. Направляется в топливную магистраль к двигателю через выпускной штуцер

Период замены топливного фильтра

Как правило, топливные фильтры меняют в соответствии с рекомендациями производителя вашего автомобиля, так как для каждой модели характерны свои особенности. Если брать среднее значение при нормальных условиях эксплуатации автомобиля, то проводить замену фильтра рекомендуется каждые 25 тысяч километров пробега или через каждые два года. Если фильтр не был заменен вовремя, это может привести к его засорению. В результате он перестанет пропускать топливо и вызовет ухудшение в работе двигателя. В самом худшем случае двигатель просто не заведется, и автомобилю потребуется серьезный ремонт.

Самые распространенные признаки засорения топливного фильтра:

• Нестабильная работа силового узла
• Снижение уровня мощности
• Увеличение расхода топлива

Воздушный фильтр

Воздушные фильтры предназначены для очистки воздуха, который подается системами кондиционирования и вентиляции, а также воздуха в газовых турбинах, в двигателях внутреннего сгорания и для различных технологических процессов.

Механические фильтры

Механические фильтры также называют фильтрами предварительной очистки. У них очень простая конструкция, которая представлена мелкой сеткой. Их используют на климатическом оборудовании для удаления крупных частиц пыли и шерсти животных. Кроме того, механические фильтры также служат для защиты внутренних деталей самих приборов.

Еще одна важная функция данного типа фильтра – защита последующих фильтрующих элементов от износа, удаляя частицы 5-10 микрон до того, как они попадают в фильтр тонкой очистки.

Угольные фильтры

Принцип работы угольного фильтра заключается в физическом поглощении порами молекул газа. Эффективнее всего они справляются с полулетучими и летучими органическими соединениями с большой молекулярной массой. При этом объем фильтрующего материала напрямую влияет на качество фильтрации.

Как правило, угольные фильтры устанавливаются в воздухоочистители вместе с фильтрами предварительной очистки, которые задерживают макрочастицы, предотвращая забивание угольного фильтра и его преждевременный износ.

Большим недостатком угольных фильтров является их непригодность во влажной среде и для удаления загрязнений в виде газов с низкой молекулярной массой. Кроме того, при несвоевременной замене угольный фильтр сам может стать источником загрязнения воздуха.

Масляные фильтры

Фильтрующий материал в масляном фильтре представлен пластиковыми или металлическими сетками, кольцами, перфорированными пластинами и другими типами материалов, которые обработаны минеральным маслом.

Губчатые фильтры

Для губчатых фильтров используется резина, губчатый пенополиуретан и другие схожие по свойствам материалы, которые проходят специальную обработку для раскрытия пор.

Фильтры НЕРА

Являются высокоэффективными пылевыми фильтрами тонкой очистки воздуха. Английская аббревиатура HEPA означает High Efficiency Particulate Absorption, что в переводе означает высокоэффективная задержка частиц.

Принцип их работы очень прост – вентилятор прогоняет воздух через фильтр, очищая его от пыли. На сегодняшний день фильтр HEPA способен задерживать более 99% частиц размерами от 0,3мкм (основные виды аллергенов по размерам более 1мкм), поэтому их устанавливают в пылесосах, очистителях воздуха как для обычных людей, так и для людей с различными видами аллергических заболеваний.

НЕРА фильтры применяют в самых разных сферах:

• Бытовая сфера
• В офисах
• В гостиницах
• Химическая промышленность
• Фармацевтическая промышленность
• Микробиологическая промышленность
• Здравоохранение
• Точное машиностроение
• Аэрокосмическая промышленность
• Электронная промышленность

Как и у любого другого фильтра, у НЕРА-фильтра существует определенный срок эксплуатации, в течение которого он постепенно загрязняется и становится менее эффективным. Как правило, до замены НЕРА-фильтр может прослужить около 3 лет, но считается, что в среднем его стоит менять раз в 1-3 года.

Электростатические фильтры

Данный тип фильтра эффективен при очистке воздуха от копоти и пыли. Среди его преимуществ – невысокая стоимость и отсутствие дополнительных расходов на обслуживание. Среди минусов электростатических фильтров выделяют следующие моменты:

• Не эффективны при наличии в воздухе токсичных загрязнений (различные летучие органические соединения), поэтому использовать его лучше всего вместе с другим фильтром
• Низкая производительность (очищает воздух лишь при низкой скорости потока)
• Источник свободного озона
• Требует частого обслуживания (промывание пластинчатых электродов для удаления пыли)

Фотокаталитические фильтры

Принцип работы фотокаталитического фильтра заключается в воздействии ультрафиолетового излучения на токсичные примеси. Под действием лучей они разлагаются и окисляются на поверхности фотокатализатора. Такой метод воздействия одинаково эффективен в отношении бактерий, вирусов и токсинов.

Тем не менее, основная масса воздухоочистителей с фотокаталитическими фильтрами характеризуется очень низкой производительностью. Это связано с небольшой поверхностью фильтра, на которую направлено ультрафиолетовое излечение, а также с низкой мощностью самого излучения.

Фильтр для очистки воды

Процесс фильтрации воды – это целый ряд последовательных этапов, на каждом из которых, как правило, выполняется удаление одного типа загрязнений. На сегодняшний день нет законченной системы, которая посредством одного метода гарантировала бы полную очистку природной воды.

Виды фильтров для воды

Фильтры для очистки воды можно разделить на множество разных типов в зависимости от их характеристик:

По сфере применения

Промышленные Бытовые

По типу системы

Грубой очистки Тонкой очистки

По методу очистки

Механической очистки Сорбционной очистки Обезжелезивание Умягчение Ионный обмен Электромеханической очистки Мембранной очистки

По габаритам

В зависимости от физического размера и производительности

По типу загрузки

В зависимости от назначения загрузки засыпного фильтра или картриджа

Промышленные фильтры

Промышленные фильтры, в первую очередь, необходимы для питьевой воды, которая по трубам центрального водоснабжения подается в жилые здания. Зачастую трубы покрыты ржавчиной, которая делает воду жесткой и опасной для жизни человека. Так что от качества фильтров, установленных в центральных системах водоснабжения, напрямую зависит здоровье человека. Кроме того, жесткая вода может нанести вред бытовым приборам и оставляет накипь.

Промышленные фильтры также устанавливают предприятия, которые используют техническую воду, и компании, которые хотят повысить вкусовые свойства и нормализовать минеральный баланс. Во втором случае вода подвергается смягчению и тонкой очистке.

Фильтрование воды в промышленных целях проводится в несколько этапов:

1. Механическая очистка (очистка воды от мелких примесей твердых включений)
2. Обезжелезивание (нормализация химического состава воды и повышение ее полезных свойств)
3. Стерилизация (удаление вирусов, бактерий, органических веществ посредством воздействия ультрафиолетового излучения)
4. Умягчение (снижение жесткости воды)
5. Ионирование (снижение жесткости воды, снижение щелочности и минерализация)
6. Дегазация (удаление из воды растворенных в ней газов)
7. Дистилляция (отделение воды от растворенных в ней химических веществ и загрязнений)

Бытовые фильтры

Бытовые фильтры для очистки воды – это устройства, которые используются для фильтрации воды в квартирах и домах. Они очищают воду от хлора, вирусов, тяжелых металлов и различных примесей. При этом все системы водоснабжения уже оснащены фильтрами предварительной очистки, которые удаляют из воды крупные примеси (ржавчина, песок и другие типы загрязнений­). Однако, такая чистка не обеспечивает воде того качества, при котором ее можно употреблять в пищу, она лишь облегчает работу фильтра тонкой очистки, который вы используете в вашем доме.

Фильтры для очистки воды в виде кувшина

Самое простое приспособление для тонкой очистки воды в домашних условиях, которое состоит из пластиковой емкости, картриджа для фильтрования, воронки для набора воды и крышки. На емкости нанесена шкала, на которой видно, какой объем воды вмещает фильтр (как правило, он 1,5 до 4 литров). Один фильтрующий картридж в таких устройствах способен пропустить от 170 до 450 литров воды, после чего он подлежит замене.

Принцип работы картриджа для фильтрования в фильтрах типа «кувшин»:

• Слой активированного угля удаляет хлорку, дезинфицирует воду от бактерий, улучшает её запах и вкус.
• Полипропилен удаляет механические примеси.
• Ионообменная смола выводит лишние минералы, повышая мягкость воды. Уровень важных микроэлементов при этом сохраняется.

Фильтры-кувшины удобные и легкие в использовании, характеризуются невысокой стоимостью. Но и у низ есть свои недостатки. Во-первых, один фильтр рассчитан максимум на трех человек. Во-вторых, в нем приходится часто менять картридж для фильтрования. Кроме того, скорость фильтрации в таких фильтрах очень низкая, а из-за контакта с воздухом есть риск увеличения числа бактерий в воде.

Фильтры для очистки воды в виде насадки на кран

Как и фильтр типа кувшин, такое устройство очень легкое в эксплуатации и не требует специальных навыков для монтажа. Среди других преимуществ такого фильтра - быстрая проточная фильтрация, низкая цена, компактность. Из недостатков можно выделить привязанность фильтра к крану, необходимость наличия хорошего напора воды, не самая качественная фильтрация.

Встраиваемые фильтры (стационарные)

Данный тип фильтров предполагает монтаж в саму водопроводную систему. В его конструкции имеется емкость для воды, а фильтрация проходит в несколько этапов. Из преимуществ встраиваемых фильтров отмечают их невысокую цену, легкость эксплуатации, отсутствие необходимости постоянного контроля и незаметность фильтра, так как он спрятан в водопроводную систему. Среди недостатков – низкое качество фильтрации большинства подобных систем (за исключением моделей с комплексной системой фильтрации) и необходимость монтажа в водопроводную систему.

Параллельные системы фильтрации

Система получила широкое распространения в период расширения моделей гибридных угольных фильтров. На сегодняшний день в них используются другие запатентованные фильтры (кокосовое волокно, Nano-фильтры, HEPA-фильтры и другие технологии). В данном случае система фильтрации устанавливается параллельно самой системе подачи воды, так что отфильтрованную воду можно использовать непосредственно для употребления в пищу.

Среди преимуществ параллельных систем фильтрации – высокое качество очистки воды, возможность использования воды по назначению. Из недостатков выделяют небольшой срок эксплуатации картриджа, необходимость монтажа в систему водоснабжения.

Ионообменные фильтры

Принцип работы таких фильтров основан на захвате ионообменными материалами тяжелых и радиоактивных металлов. Несмотря на необходимость постоянного контроля системы, ее высокая эффективность гарантирована очищением воды от хлора, бактерий, токсичных соединений, нефтепродуктов и других вредных веществ.

Среди преимуществ системы – высокий уровень очистки воды, сохранение минерального состава воды, стабилизация уровня pH до оптимального для человека уровня. Из недостатков стоит отметить сложность в эксплуатации.

Электромагнитные фильтры

Данный тип фильтров не особо популярен, так как малоэффективен при очистке воды, однако, встречается в передовых многоступенчатых системах фильтрации. Их преимуществами являются долговечность и отсутствие необходимости в обслуживании. Из недостатков – низкая производительность и низкий диапазон фильтрации, который эффективен лишь при использовании вместе с другими типами фильтров.

Фильтрация обратным осмосом

На сегодняшний день является самым универсальным способом очистки воды, так как из воды удаляется абсолютно все, включая минеральную составляющую воды. Из преимуществ отмечают высокий ресурс, высокое качество очистки. Среди недостатков – высокая цена и низкая пропускная способность.

Существуют также различные виды профессиональных систем очистки, встраиваемых в систему водоснабжения. Их особенность заключается в совмещении разных типов фильтров, за счет чего образуется многоступенчатая система фильтрации воды. Это обеспечивает прекрасное качество вырабатываемой воды.

На сегодняшний день аналогов подобным системам нет. Среди основных преимуществ многоступенчатых систем фильтрации – высокое качество фильтрации, огромная пропускная способность, высокий ресурс, долговечность системы. Среди недостатков – высокая цена, необходимость профессионального контроля и сервисного обслуживания, занимают очень много места.

Газовые фильтры

Предназначены для фильтрации трубопроводного газа и его очищения от различных твердых частиц, ржавчины, пыли. Для чего необходима качественная фильтрация газа:

• Повышает герметичность запорных устройств
• Снижает износ уплотняющих поверхностей
• Повышает точность работы расходомеров
• От качества фильтрации газа зависит безопасность эксплуатации системы газоснабжения

В зависимости от различных характеристик газовые фильтры делятся на следующие типы:

По направлению движения газа через фильтр

Прямоточные Поворотные

По конструктивному исполнению

Линейные Угловые

По материалу корпуса

Чугунные литые (или алюминиевые) Стальные сварные

По фильтрующему материалу (он должен быть химически устойчив к газу и не разрушаться под воздействием рабочей среды)

Сетчатые (металлическая сетка) Волосяные (кассеты, набитые капроновой нитью или прессованным конским волосом, пропитанные висциновым маслом)