Die Flüssigkeitsreinigung ist ein energieaufwendiger und bedeutender Prozess in der Industrie. Dieser Prozess ist in erster Linie mit der Notwendigkeit verbunden, die richtige Qualität von Schmier-, Prozess- und Hydraulikflüssigkeiten sicherzustellen. Es ist bekannt, dass eine zweifache Erhöhung der Verunreinigung von Hydraulikflüssigkeiten die Lebensdauer von Hydraulikgeräten um 4,8verkürzt. Eine inakzeptable Verschmutzung ist die Ursache für 80% aller Notabschaltungen von Industrieanlagen. Daher ist die Reinigung von Flüssigkeiten eine der häufigsten Aufgaben in der Massenproduktion.

Beispielsweise werden bis zu 20.000 m3 Wasser pro Stunde für Walzwerke geliefert. Für Stahl- und Hochofengeschäfte werden bis zu 3.000 m3 pro Stunde gebracht – etc. Dieses Wasser wird ständig verschmutzt. Obwohl ein Teil der Verunreinigung in den Auffangwannen verbleibt, befinden sich bis zu 11 g / l Verunreinigungen im Wasser, das von den Walzwerken abgegeben wird. Dies bedeutet, dass in einer Werkstatt täglich etwa 2,3 Tausend Schadstoffe freigesetzt werden, mit denen kein Absetzbecken auf natürliche Weise umgehen kann.  Dies bedeutet, dass das verschmutzte Wasser zurück in das System gelangt. 

Die Größe der Partikel im zugeführten Wasser der Heizöfen, Hochdruckpumpen zum Entkalken und zum Kühlen der Einheiten von Stahlherstellungsöfen erreicht bis zu 60 mm.

Von großer Bedeutung ist die Reinheit der Schmierflüssigkeiten. Das Vorhandensein von abrasiven Teilen im Fett verkürzt nicht nur die Lebensdauer der Geräte, sondern führt auch zu sehr schweren Unfällen.

Traditionell wird die Flüssigkeitsreinigung von Reinigungsmitteln durchgeführt, deren Kosten und Wartungskosten ständig steigen, wenn Industrieanlagen anspruchsvoller werden, neue fortschrittliche Technologien auftauchen und die Anforderungen an die Qualität der hergestellten Produkte steigen. Darüber hinaus ist die Erhöhung der Kosten für Reinigungssysteme nicht proportional zur Erhöhung der Feinheit der Reinigung.

Um eine zweifache Reduzierung der Größe der zurückgehaltenen Partikel zu gewährleisten, müssen die Reinigungskosten um das Fünffache erhöht werden. In Anbetracht der Tatsache, dass in Hydrauliksystemen für Metallurgie, Bergbau, Bauwesen und andere Geräte die zulässigen Normen um das Zehn- und Hundertfache überschritten werden, erfordert die Gewährleistung der erforderlichen Sauberkeit nach herkömmlichen Methoden Reinigungsmittel, deren Kosten die Kosten der geschützten Geräte selbst übersteigen.

Alle modernen Reinigungsmethoden können in zwei Gruppen unterteilt werden: Mechanische Filter, die eine perforierte Trennwand eines bestimmten Designs darstellen, und Reiniger in Kraftfeldern (Gravitations-, Zentrifugal-, Magnet-, Elektrostatikfilter).

Die Nachteile der mechanischen Filter sind:

• Geringe Schmutzkapazität

• Wenn Löcher oder Poren in der Trennwand verstopfen, steigt der Druck

• Das Vorhandensein eines Bypassventils, das ohne Reinigung eine gewisse Menge der Flüssigkeit von der kontaminierten Flüssigkeitsleitung zur gereinigten Flüssigkeitsleitung lässt

• Beschränkungen des Verschmutzungsgrades bei der Reinigung von Flüssigkeiten

• große Gesamtabmessungen, die mit zunehmendem Durchsatz oder der Feinheit der Reinigung etc. zunehmen

All dies führt dazu, dass das Filterelement regelmäßig ausgetauscht oder regeneriert werden muss, dass Signalgeräte installiert werden müssen etc. Nebenbei sei angemerkt, dass die Staubigkeit der Umgebung oft so groß ist, dass ein einfacher Austausch von Filterelementen in Hydrauliksystemen über die gesamte Betriebsdauer mehr Umweltverschmutzung als Verschleiß verursacht.

Flüssigkeitsreinigung in den Kraftfeldern mit einer ausreichend großen Schmutzkapazität hat auch seine Nachteile.

Die Nachteile der Gravitationsreinigung sind:

• Es erfolgt dauerhaft

• Reinigungsbäder decken große Fläche ab

• Produktivität ist gering

• Es besteht die Abhängigkeit von Partikeldichte, Temperatur und anderen Bedingungen

Die Nachteile der Zentrifugalreinigung sind:

• Komplizierte Konstruktion

• Unmöglichkeit, sich direkt in den Technologiezyklus einzubetten,

• die Notwendigkeit einer regelmäßigen Demontage zur Reinigung

• enorme Energiekosten für die Reinigung etc.

Die Nachteile der Magnetreinigung sind:

• Hauptsächlich werden nur ferromagnetische Partikel ausgewählt

• Notwendigkeit einer geringen Strömungsgeschwindigkeit (bis zu 0,01 m / s)

• Dünnheit der Flüssigkeitsschicht, in der der magnetische Effekt wirksam ist

• Der Magnet kann nicht eine große Masse von eingeschlossenen Partikeln zurückhalten

• Abhängigkeit von Temperatur und Schock (bei Permanentmagneten) etc.

Die Nachteile der Elektrostatikfilter sind:

• Elektrostatikfilter können nur in nicht leitenden Flüssigkeiten funktionieren

• Geringe Produktivität

Ausweg aus der Sackgasse, die auf dem Gebiet der Reinigung verschiedener Flüssigkeiten entstanden war, war das entwickelte Prinzip der hydrodynamischen Reinigung. Es basiert auf der Erzeugung von Strömungen in der Nähe jeder Zelle des Filterelements, durch die nur Partikel, deren Größe offensichtlich (3 - 10-mal) kleiner als die Größe des Lochs ist, durch das Loch dringen können. Größere Partikel werden aus dem Filter abgegeben oder im Trichter gelagert. Das Grundprinzip wird verwirklicht: Die Aufgabe des Filters besteht nicht darin, unannehmbar große Partikel auf der Oberfläche des Filterelements zurückzuhalten, sondern die Reinheit der durch den Filter fließenden Flüssigkeit sicherzustellen.

Dank dieser grundlegenden Lösung hat dieses Filterelement mehrere Vorteile, nämlich:

• Filter verstopft niemals und erfordert keine unbegrenzte Wartung.

• Filter benötigt keine austauschbaren Elemente oder regelmäßige Regeneration,

• Filter hat einen kleineren und konstanten Druckabfall,

• Filter hat eine große Bandbreite

• Darüber hinaus enthält der Filter keine Bypassventile, die verhindern, dass Verunreinigungen in die Leitung der gereinigten Flüssigkeit gelangen

In Abhängigkeit vom Verhältnis der Waschgeschwindigkeiten und der gereinigten Ströme ist es möglich, die Feinheit der Reinigung während des Betriebs zu steuern. Die Feinheit der Reinigung durch hydrodynamische Filter ist für andere Reiniger während ihres Betriebs direkt in der Produktionsumgebung nicht erreichbar.

Wenn die Parameter der Flüssigkeit innerhalb von +/- 30% des Nennwerts gehalten werden, arbeitet der Filter mindestens ein Jahr lang ohne Inspektion. Danach wird die Filteroberfläche inspiziert und bei Defekten ersetzt. Der Filter ist vollständig wiederhergestellt.

Das Autowerk AwtoWAS erhielt 640.000 Dollar an Einsparungen pro Jahr durch nur einen Inline-Filter, der in der Bodenreinigungslinie zum Lackieren von Autos installiert war. Die gleichen Filter wurden beim Autowerk AZLK und dünnere Filter beim Autowerk AvtoZAZ installiert. Überall wurden hydrodynamische Filter in Importlinien anstelle von italienischen, deutschen und englischen Filtern installiert.

Von besonderem Interesse ist die Verwendung von hydrodynamischen Filtern in der Metallurgie. Noch vor drei Jahren wurde im Blechwalzwerk des Metallurgischen Werks in der Stadt Donezk ein Inline-Feinfilter zur Reinigung von Wasser installiert, das Hochdruckpumpen zur Entkalkung zugeführt wird. Ein Filter mit einer Kapazität von 65 m3 / h und einer Feinheit von 0,035 mm wurde in ein Rohr mit einem Durchmesser von 600 mm eingebaut. Das Rohr lief aus dem werksseitigen Seesedimentationstank. Das Reinigen der Flüssigkeit mit diesem Filter erhöhte nicht nur die Lebensdauer von Hochdruckpumpen erheblich, sondern stellte auch deren Schutz sicher, wenn eine Vielzahl von Verunreinigungen in die Rohrleitung eindringt. Derzeit arbeitet ein weiterer Filter mit 520 m3 / h erfolgreich in der Werkstatt.

Die Kamensk-Uralsky-Aluminiumschmelze (SUAL) hatte große Schwierigkeiten beim Abkühlen der Formen. Die Verwendung eines Inline-Filters mit einer Kapazität von 360 m3 / h und einer Reinigungsfeinheit von 0,5 mm bewahrte die Werkstatt vor häufigen Stopps Die dünnen Röhren der Form waren ständig mit Schmutz verstopft.

Meilenstein für die Entwicklung einer hydrodynamischen Behandlung von stark verschmutztem Wasser (bis zu 11 g / l) war der an der Wand montierte Filter von 1700 MMK namens „Iljitsch“. Es wurde für eine Durchflussrate von 2000 m3/h mit einer Konstruktionsverfeinerung von 0,5 mm ausgelegt. Ein Filter mit dieser Eigenschaft wurde nirgendwo auf der Welt hergestellt. Der Filter ermöglicht die Zufuhr von Flüssigkeit mit Partikeln bis zu einer Größe von 30 mm. Während der gesamten Betriebsdauer (mehr als ein Jahr) war der Filter wartungsfrei (der Filter reinigte 6.000.000 m3 Wasser), alle seine Komponenten und Teile wurden nicht verändert. Die Feinheit der Reinigung beträgt 0,2 mm und der Druckabfall beträgt 0,02,0,03 MPa. Der Düsenverschleiß verschwand vollständig.

Die ultrafeinen 0,025-mm-Filter mit einer Kapazität von 60 l/min arbeiten seit vielen Jahren erfolgreich auf vielen Maschinen, die im Werkzeugmaschinenwerk Sterlitamak hergestellt werden. Die Aufgabe dieses Reinigers ist es, kleine Partikel, Späne und verschiedene Verunreinigungen vom Kühlmittel zu trennen. Eine weniger gründliche Reinigung sollte zu einem Ausfall der Ausrüstung und einer geringeren Qualität der Produkte führen. In der Produktionsumgebung erreichte kein einziger Filter eine solche Feinheit der Reinigung.

Somit kann festgestellt werden, dass auf dem Gebiet der Flüssigkeitsreinigungssysteme ein Durchbruch erzielt wurde, der den Spielraum für die Entwicklung neuer fortschrittlicher Technologien eröffnet.