Dýchacie filtre, prevzdušňovacie zátky alebo air breathers, ako ich označujeme v spojení s hydraulickými a prevodovými systémami, sú veľmi podceňovaný spotrebný materiál, ktorý veľakrát nie je uvedený ani v manuáli technologických zariadení alebo jeho opis je minimálny. Viac-menej slúži a je chápaný ako nalievacie hrdlo na nádržiach olejových systémov, ktoré nie je nutné meniť.

Olejové nádrže sú vybavené otvormi ktorými sa dopĺňa olej, ale aj nasáva okolitý vzduch do nádrže. Tento nasávaný vzduch, ktorý vyrovnáva tlak pri poklese hladiny olejovej náplne, obsahuje mechanické nečistoty (prachové častice, kremičitany...) a atmosférickú vlhkosť a v prípade ochladenia systému aj voľný kondenz. Tieto kontaminanty negatívne vplývajú na udržiavanie fyzikálno-chemických vlastností oleja. Primárne, prípadne sekundárne filtre a filtračné elementy osadené v hydraulických (mazacích) prevodových systémoch zachytávajú a separujú tvoriace sa kontaminanty. Dýchacie filtre jednoznačne podporujú celkový proces separácie pevných častíc a vlhkosti a slúžia ako prvý indikátor externého znečistenia. Na obr. 1 – 4 sú uvedené typy filtračných médií, ktoré sa používajú pre elementy dýchacích filtrov.

Obr. 1 Papier
Obr. 2 Kovová sieťovina
Obr. 3 Sklené vlákno
Obr. 4 Silica gel

Nami doporučené dýchacie zátky FTS – DC, znázornené na obr. 5, využívajú ako filtračné médium silica gel. Dýchacie zátky FTS – DC zabraňujú atmosférickej vlhkosti prenikať do nádrže s olejom pri tlakových rozdieloch v nádrži a mimo nádrže, zachytávajú kontaminanty zo vzduchu (obr. 6) nasávaného cez dýchaciu zátku až do veľkosti 3 µm absolut a zároveň ponúkajú vizuálnu indikáciu stavu znečistenia dýchacej zátky (obr. 7). Bežne používané dýchacie filtre ktoré neobsahujú indikáciu znečistenia, je nutné kontrolovať vizuálne 1x mesačne a odporučený interval výmeny je 3 až 6 mesiacov.

Obr. 5 Štruktúra dýchacej zátky FTS-DC

Obr. 6 Mechanické kontaminanty (kremičitany)
Obr. 7 Indikácia stavu dýchacej zátky

Bez externej doplnkovej filtrácie a bez použitia dýchacieho filtra	S externou doplnkovou filtráciou a bez použitia dýchacieho filtra	S externou doplnkovou filtráciou a s použitím dýchacieho filtra
NAS >12 (325 mg/l) 12. 2. 2016	NAS 9 (3 mg/l) 14. 4. 2016	NAS 5 (0,2 mg/l) 21. 4. 2016

Obr. 8 Kontaminácia oleja 100 x zväčšenie

Využitie dýchacích filtrov FTS- DC v praxi

Aby sme aj čitateľom názorne priblížili aký význam má správna aplikácia dýchacích filtrov, radi by sme uverejnili nasledujúcu štúdiu. Zariadenia, na ktorých sme vykonávali štúdiu, sú stroje na výrobu spojkového obloženia. Stroje pracujú v prašnom prostredí a ich najväčším problémom sú dlhé prestoje zapríčinené častými poruchami hydraulického systému. Na začiatku sme odobrali vzorky olejov zo všetkých strojov a analyzovali fyzikálno-chemické vlastnosti daných olejov. Oleje v zariadeniach vykazovali vysoký stupeň kontaminácie mechanickými nečistotami a mäkkými kalmi. Pre odstránenie kontaminácie olejov sme navrhli permanentnú externú doplnkovú by-pass filtráciu, ktorá prebiehala v období od 12. 2. 2016 do 14. 4. 2016 . Počas tohto obdobia sa značne znížil obsah mechanických kontaminantov v oleji z NAS >12 (325 mg/l) na triedu čistoty NAS 9 (3 mg/l) podľa normy NAS 1638, ale táto hodnota stále nedosahuje odporučenú triedu čistoty hydraulických olejov NAS 5 – NAS 7. Táto dosiahnutá trieda čistoty nebola taká, akú dosahujeme v iných aplikáciách po takom dlhom čase filtrácie, preto sme začali hľadať príčiny, prečo nevieme dosiahnuť odporúčanú triedu čistoty ani v tejto aplikácii. Keďže stroje pracujú v prašnom prostredí, v ďalšom štádiu sme sa zamerali na diagnostiku stavu prevzdušňovacích filtrov. Stroje síce obsahovali prevzdušňovacie filtre, no boli v zanedbanom stave a neplnili svoj účel. Preto sa do oleja neustále dostávalo vysoké množstvo kontaminantov a doplnková filtrácia ich nedokázala v takej miere zachytiť. Na základe tohto zistenia sme im navrhli prevzdušňovacie filtre FTS-DC. Pár dní po nainštalovaní týchto filtrov analýza vzoriek oleja preukázala, že olej dosahuje triedu čistoty NAS 5. Monitoring týchto olejov a permanentná filtrácia prebiehajú do dnešného dňa a stále udržujeme na zariadeniach vyhovujúcu triedu čistoty hydraulických olejov. Na záver treba podotknúť, že aplikáciou doplnkovej filtrácie a nainštalovaním prevzdušňovacích zátok sme znížili poruchy hydraulického systému a tým skrátili prestoje strojov, čím sme danej firme znížili straty z prestojov a náklady spojené s údržbou daných strojov.

Obr. 9 Postupná kontaminácia dýchacieho filtra 14. 4. 2016 – 12. 7. 2016

Všetky merania kontaminácie olejov boli vykonávané na motorizovanom mikroskope. Olympus BX51M so softwarom Olympus Particle Inspector.

Ing. Peter Demian
Bc. Ondrej Tomčík
www.filtertechnik.sk