тически полностью (на 98—99%) восстанавливают (длительность реге­ нерации 30 сек; частота звуковых колебаний ~ 120 кгц), начальную пропускную способность.

Принцип действия регенерации (очистки) фильтроэлемента с по­ мощью ультразвуковых колебаний основан на кавитационном явлении и использовании импульсов микрогидравлических ударов в момент за­ хлопывания кавитационных каверн. Ультразвук оказывает также коагу­ лирующее действие на тонкодисперсные частицы загрязнителя. Для очистки керамических фильтроэлементов применяют также промывку кислотой, а в случае загрязнения органическими частицами — прокали­ вание при температуре до 1000°.

Фильтроэлементы должны быть испытаны на вибрационных уста­ новках на возможность отделения шариков при резких изменениях тем­ пературы и пульсациях давления. Частота вибраций должна быть равна примерно 200 гц и перегрузка 15—50 g. Кроме того, фильтры должны быть подвергнуты импульсным испытаниям длительностью 100 циклов нагружения давлением при частоте пульсаций давления 6 гц с диапазо­ ном 0—240 кГ/см2.

Опыт показывает, что металло-керамические фильтры задерживают значительное количество частиц, размеры которых меньше номинального (условного) размера пор. Так, например, фильтры из металлических по­ рошков диаметром 0,1 мм (толщина фильтрующего элемента 1 мм) от­ фильтровывает за один проход жидкости частицы загрязнителя разме­ ром 8 мк, а из порошков диаметром 0,2—0,3 мм — частицы размером 15—20 мк. Лучшие из существующих промышленных образцов пяти­ микронных фильтров задерживают 100% частиц размером 5 ж и 98% частиц размером 2 мк. Тонкость же фильтрования в некоторых специ­ альных образцах с малыми размерами пор и малыми расходами дове­ дена до 0,5 мк.

Тонкость фильтрации металлокерамических фильтров можно повы­ сить применением постоянного магнитного поля. Так, например, если фильтр задерживает без магнитного поля частицы 10 мк, то в магнитном поле этот фильтр задерживает 98% частиц размером 3 мк.

Кроме твердых загрязнений, эти фильтры отделяют от рабочей жид­ кости нерастворимые в ней жидкости, имеющие более высокий удельный вес; например, они могут отделить до 99,9% содержащейся в масле воды.

Фильтры с комбинированными наполнителями

Для повышения грязевой емкости и эффективности удаления из ра­ бочей жидкости загрязнений применяют комбинированные фильтры с поверхностным и глубинным наполнителем. Глубинный наполнитель, отличающийся высокой грязевой емкостью, удаляет частицы малых раз­ меров. Поверхностный наполнитель, устанавливаемый после глубинного служит для ограничения максимального размера пропускаемых частиц, а также для задержания частиц грязи и частиц наполнителя, мигриро­ вавших из глубинного наполнителя.

Распространены комбинированные наполнители из высококачест­ венного стекловолокна в комбинации с элементом из сетки саржевого плетения. Фильтры с подобным наполнителем имеют высокую долговеч­ ность и могут обеспечить 3-микронную тонкость фильтрации.

РАСЧЕТ ФИЛЬТРА

Расчет фильтра в основном сводится к определению расхода жид­ кости и величины гидравлических потерь на единицу поверхности филь­ тровального материала.

Ввиду сложности построения пористой структуры большинства

фильтровальных материалов, состоящей из соединенных между собой пор и сложной сети каналов различной формы и размеров, которые к тому же в ряде случаев изменяются под действием перепада давления, установить для большинства фильтровальных материалов закономер­ ность и дать аналитическое выражение для характеристики потока прак­ тически невозможно. Поэтому гидравлические характеристики фильтро­ вального материала определяются, за исключением отдельных случаев, экспериментальным путем.

Испытания фильтров показывают, что для большинства применя­ ющихся в самолетных гидросистемах фильтровальных материалов рас­ ход жидкости с постоянной вязкостью через фильтр при распространенных перепадах давления практически пря­ мо пропорционален перепаду давления (рис. 332) и площади фильтрующего

элемента.

Пропускная способность q и соот­ ветственно расход Q фильтра могут быть выражены зависимостями, выте­ кающими из закона Пуазейля

Опыт показывает, что коэффициент k практически сохраняет посто­ янное значение в широком диапазоне расходов жидкости и перепадов давления, благодаря чему представляется возможным использовать его в качестве характеристики гидравлического сопротивления фильтро­ вального материала.

4 0 4

Значение удельной пропускной способности k для фильтровального материала из спеченных металлических шариков зависит от толщины этого материала. Данные для распространенных фильтроэлементов при­ ведены ниже (по данным различных источников)

Очевидно, данные по значениям k для фильтровального материала из спеченных металлических шариков приведены лишь для качественной оценки, поскольку отсутствие сведений о толщине материала затрудняет возможность практического их использования.

Определение пористости фильтровальных материалов

Измерить размеры поровых каналов большинства фильтровальных материалов практически невозможно. С помощью микроскопа можно определить лишь размер ячеек металлических сеток и некоторых тканей. Однако и при этом необходимо иметь в виду, что могут быть участки фильтровального материала, размеры поровых каналов которых значи­ тельно отличаются от среднего их размера, что может быть обусловлено сдвигом волокон материала в какую-либо сторону в результате меха­ нических воздействий, а также причинами технологического порядка. Ввиду этого измерение размеров каналов может в лучшем случае дать лишь характеристику данного участка фильтровального материала, ко­ торую нельзя распространить даже на рядом расположенный участок.

Для определения максимального размера частиц, пропускаемых фильтром, обычно применяется метод, называемый испытанием на появ­ ление пузырьков воздуха. Для этого испытуемый фильтрующий элемент погружается в жидкость (спирт-денатурат или рабочая жидкость) и к нему подается воздух под некоторым давлением. Поток пузырьков ука­ зывает на расположение отверстия наибольшего размера, а давление, при котором появляются пузырьки, определяет диаметр этого отверстия.

На рис. 333 приведена кривая зависимости давления, соответствую­ щего началу появления пузырьков воздуха, от размера максимальной

405