석유화학

스트레스저감 테스트

"실제" 조건에서 필터 성능 측정

유압 시스템 스트레스

대부분의 유압 필터는 기능상 특성으로 인해 다음과 같은 가변적인 스트레스의 영향을 받게 됩니다.
  • 작동 중 온도 상승
  • 냉각 시동
  • 진동
  • 주기적(가변적) 흐름
  • 필터 로딩으로 인한 압력 저하 증가

시중의 유압식 필터는 대부분 이러한 스트레스 검사 없이 실험실에서 설계되고 테스트한 제품입니다.


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유압식 필터에 미치는 스트레스의 영향

온도 상승 시 미디어 악화 및 강도와 성능 저하 속도가 가속화됩니다. 이것은 ISO 2943에 따라 평가합니다.

냉각 시동은 필터 재질을 압축시키고 플리트 "번칭"을 야기합니다. 냉각 시동 효과는 ISO 2943에 따라 평가할 수 있습니다.

진동은 기계 손상이나 효율 손실 및 탈착(이전에 포집된 입자 유리)을 유발합니다. 현재 이 결과를 평가하기 위한 테스트는 없습니다.

주기적(가변적) 흐름은 필터 구조(플리트)의 피로를 야기합니다. 주기적 흐름에 대한 피로 저항은 ISO 3724에 따라 평가합니다. 주기적 흐름도 효율 저하 및 입자 탈착(유리)을 유발할 수 있습니다.

필터 로딩으로 인한 압력 저하 증가는 효율 손실 및 입자 탈착을 유발할 수 있습니다. 필터에 포집되어 쌓인 입자가 많을수록 유리되는 입자도 많아지기 때문입니다.


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스트레스 저감 필터를 만드는 요인은 무엇일까요?

스트레스 저감 필터에는 다음과 같은 설계상 특성이 있습니다.
  • 균일한 공극 크기(효율성 제어층에서)
  • 작동 중 움직임 불가
    • 수지를 사용한 섬유의 강력 접착
    • 플리트 구조의 탄탄한 지지 및 결합
    • "유연화" 현상이 없는 호환 가능 재질
  • 기타 피해를 입히거나 움직이는 층으로부터 미디어 보호

스트레스 저감도, 특히 주기적 흐름과 필터 로딩에 대한 내성을 정확히 평가하기 위해 Pall Corporation은 스트레스 저감 테스트를 개발했습니다.


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다중 통과식 테스트의 주요 한계

  • 안정된 흐름만 사용
  • 높은 입자 주입률
    • 실제 현장 상황에 비해 1,000배 ~ 10,000배 높음
  • 고온, 냉각 시동, 진동과 같은 스트레스 없음
  • 일반적인 베타 비율 보고는 평균 기준이며 필터 수명 중 최악의 상태를 기준으로 한 것이 아님

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스트레스저감 테스트

Pall Corporation은 이러한 다중 통과식 테스트의 결함을 해결하기 위해 스트레스 저감 테스트를 개발하였으며 이를 통해 보다 실제적인 필터 성능을 측정할 수 있습니다. 이 실험실 테스트는 다음과 같은 다수의 작동 영역을 검사합니다. 안정 상태 성능, 주기적 흐름 성능 및 필터의 잔류와 탈착 특성에 미치는 오염물질 부하의 영향. 테스트 절차 중 세정 과정에서, 필터 수명의 여러 단계별로 주기적 흐름 상황에 대한 안정된 입자 수를 측정합니다. 이 SRT 테스트는 피로 저감 또는 피로에 의한 고장을 측정하는 것이 아니라 주기적 상황에서의 "정상" 성능을 측정하는 테스트입니다.

유압 장비의 일반적인 필터 충격 계수 대부분의 유압 시스템에서는 주기적 흐름 상황이 발생합니다. 이 수치는 유압식 장비의 일반적인 필터 충격 계수의 예를 보여줍니다.

스트레스 저감 테스트에 사용되는 흐름 사이클 이 수치는 스트레스 저감 테스트에서 profile이 사용한 흐름 사이클을 나타냅니다. 이것이 위 수치의 일반적인 대부분의 흐름 사이클과 매우 비슷하다는 것을 알 수 있습니다.

오염물질과 안정된 흐름을 1차 주입한 새 필터의 세정 곡선(업스트림 입자 수) 이 수치는 오염물질과 안정된 흐름을 1차 주입한 새 필터의 세정 곡선(업스트림 입자 수)을 나타냅니다. 세정 과정에서는 오염물질이 추가되지 않습니다. 유체에서 오염물질이 신속히 제거되므로 오염물질이 거의 남지 않은 상태로 안정화됩니다.

주기적 흐름 상황에서 새 필터의 세정 곡선(업스트림 입자 수) 이제 주기적 흐름 상황에서 새 필터의 세정 곡선(업스트림 입자 수)을 검사해 보면 안정된 상황과 거의 비슷한 청정도로 안정화가 신속히 이루어집니다.

말단 압력 저하율 2.5%의 필터에서 주기적 흐름(업스트림 입자 수)의 안정된 청정도 말단 압력 저하율 2.5%의 필터에서 주기적 흐름(업스트림 입자 수)의 안정된 청정도를 검사하면 세정 시 압력 저하가 선명하게 나타납니다. 압력 저하율이 2.5% 올라가면 대체로 필터의 30% ~ 50%가 오염물질로 막히게 됩니다.

주기적 흐름(업스트림 입자 수)의 안정된 청정도가 눈에 띄게 악화됩니다. 말단 압력 저하율이 80%에 이르면 주기적 흐름(업스트림 입자 수)의 안정된 청정도는 눈에 띄게 악화됩니다. 이때는 스트레스에 의해 필터 성능이 가장 심각하게 떨어지는 사용 수명 말기에 가까운 시점입니다.

마찬가지로 베타 등급 필터라도 "실제" 스트레스 상황에서 동일한 성능을 보여주지 않음 다운스트림 입자 수가 다른 필터를 유사한 안정 흐름 베타와 비교하면 [유사한 베타 등급] 필터라고 해서 "실제" 스트레스 상황에서 모두 성능이 같지는 않음을 알 수 있습니다.

필터에는 스트레스 상황 하에서 달성할 수 있는 청정도 수준을 기준으로 ISO 코드 등급을 부여할 수 있습니다. 80% 압력 저하 상태에서 필터의 등급을 정하면 사용자는 최악의 작동 상황에서 필터가 보여줄 성능 수준을 가장 잘 파악할 수 있습니다.

필터 밀리리터당 안정화 입자 계수 ISO 코드
>4µm(c) >6µm(c) >10µm(c)
A 4200 540 20 19/16/<11
B 7200 970 47 20/17/<13
C 3400 420 18 19/16/<11
D 1100 70 0.8 17/13/<07
SRT 380 31 1.4 16/12/<08
80%의 말단 압력 저하 상태에서 정해진 등급은 최악의 작동 상황을 나타냅니다.

필터 엘리먼트 4쌍(E1과 E2, F1과 F2, G1과 G2, H1과 H2)에 대한 스트레스 저감 테스트 결과는 이 테스트의 재현성이 뛰어남을 보여줍니다.


필터 >4µm(c) >6µm(c) >14µm(c) ISO 4406 클래스
E1 78 2.4 0.09 14/09/05
E2 69 2.7 0.07 14/10/04
F1 166 6.5 0.07 16/11/04
F2 149 4.7 0.10 15/10/05
G1 395 34 0.15 17/13/05
G2 447 42 0.12 17/14/05
H1 932 363 0.27 18/17/06
H2 1,061 402 0.39 18/17/07


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결론

스트레스 저감 테스트는 기존의 베타 등급에 비해 향상된 필터 성능 보고 방법을 제공하므로 실제 가동 시의 필터 성능을 보다 실제적으로 측정할 수 있습니다. 스트레스 저감 테스트에서는 또한 ISO 코드를 통해 필터 사용 수명 기간 중 유지될 수 있는 오염도 제어 수준을 보다 쉽게 이해할 수 있습니다.

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