Грамм пыли убивает «лошадь»

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.