Nghiên cứu xây dựng phương pháp đo độ sạch phin lọc dầu tàu chiến qua tổn thất áp lực

Thông tin khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san NĐMT, 09 - 2017 347
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ SẠCH 
PHIN LỌC DẦU TÀU CHIẾN QUA TỔN THẤT ÁP LỰC 
Bùi Hồng Hà*, Phùng Anh Toàn, Nguyễn Thành Trí, Hoàng Xuân Thơ 
Tóm tắt: Nhóm nghiên cứu đã xây dựng được một mô hình đo độ sạch phin lọc 
sau khi rửa với khoảng đo từ 200Pa – 1000Pa. Lưu lượng khí cấp càng lớn thì giá 
trị đo chênh áp càng cao và dao động của phép đo càng lớn. Giá trị chênh áp là giá 
trị trung bình của nhiều giá trị đo theo thời gian. Giá trị đo chênh áp cao nhất mà 
thiết bị cảm biến đo chênh áp Ashcroft có thể đo được ~ 1000 Pa tương đương với 
vận tốc đo được là 4,3 m/s (hay tương đương lưu lượng 324 l/p). Khoảng đo từ 200 – 
500 Pa có dao động thấp nhất (± 5Pa) tương đương với vận tốc khoảng 2 – 3,2 m/s. 
Thiết bị kiểm tra độ sạch có thể đo độ chênh áp từ 200 – 1000 Pa với độ chính xác 
cao với khoảng dao động cao nhất là 27Pa. Khoảng đo 200 – 500 Pa có dao động 
thấp nhất trong phạm vi đo. 
Từ khóa: Kiểm tra độ sạch, Phin lọc dầu, Làm sạch bàng siêu âm. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
 Hiện nay, Hải quân Việt Nam đã và đang được trang bị các phương tiện chiến 
đấu hiện đại, trong đó có các tàu chiến sử dụng động cơ tua-bin. Trong quá trình 
làm việc của động cơ tua-bin, dầu nhiên liệu, dầu bôi trơn và dầu thủy lực thường 
được lọc liên tục qua các hệ thống phin lọc dầu nhằm đảm bảo loại bỏ hết các tạp 
chất phát sinh trong quá trình làm việc của động cơ. 
 Sau một thời gian hoạt động, các phin lọc này bị tắc lọc do các tạp chất và do 
hoạt động của các vi sinh vật,... Do đó, cần thiết phải thay thế hoặc làm sạch, phục 
hồi các phin lọc đã bị tắc lọc này. Thông thường, để kiểm tra độ sạch của phin lọc, 
sau khi rửa, phin lọc được lắp vào máy và được vận hành lại. Nếu áp lực trước 
hoặc sau phin lọc không đảm bảo điều kiện làm việc thì phin lọc được coi là chưa 
sạch và được đưa ra để rửa lại. Phương pháp kiểm tra này đơn giản nhưng tốn 
nhiều thời gian và công sức của thợ máy do phải lắp đi lắp lại bộ lọc vào máy khi 
không gian lắp đặt rất chật hẹp. 
 Tại các nước tiên tiến, các tàu Hải quân hiện đại đã được trang bị các thiết bị 
làm sạch bằng siêu âm và kèm theo thiết bị kiểm tra độ sạch của phin lọc sau khi 
rửa. Các thiết bị kiểm tra độ sạch thường được mô phỏng theo kết cấu bộ lọc, dòng 
khí sẽ được dẫn qua kết cấu mô phỏng này và độ chênh áp giữa đầu vào và đầu ra 
phin lọc sẽ được đo để làm cơ sở đánh giá độ sạch của phin lọc sau khi rửa. 
 Việc kiểm tra độ sạch trước và sau khi rửa phin lọc là cần thiết để đáp ứng hiệu 
quả làm việc của phin lọc. Bài viết này nghiên cứu về quy trình kiểm tra độ sạch 
của phim lọc trước và sau khi rửa, qua đó đề xuất quy trình kiểm tra độ sạch cho 
phin lọc dầu. 
2. THỰC NGHIỆM 
2.1. Vật liệu 
2.1.1. Phin lọc 
- Phin lọc tinh có lỗ khoảng 10 -16 micromet, có dạng hình đĩa. Đường kích 
trong là 25mm, đường kính ngoài 70mm, bề dầy đĩa 5mm. Mỗi một bộ lọc có 
khoảng 50 đĩa. 
Hóa học & Kỹ thuật môi trường 
B. H. Hà, P. A. Toàn, , “Nghiên cứu xây dựng phương pháp  qua tổn thất áp lực.” 348 
- Phin lọc dầu bôi trơn dạng ống. Đường kính ống là 64mm, chiều dài phin lọc 
là 184 mm. Vật liệu làm phin lọc là thép không gỉ. 
Hình 1. Phin lọc dạng đĩa. 
Hình 2. Phin lọc dạng ống. 
2.1.2. Thiết bị được lựa chọn 
Nhóm nghiên cứu sử dụng thiết bị cảm biến đo chênh áp Ashcroft hiển thị trên 
máy tính. Giá trị đo sẽ tự động hiển thị liên tục trên máy tính và được ghi nhận tự 
động 2s/lần trong thời gian đo từ 3-5 phút. 
2.2. Phương pháp thử nghiệm 
Nhóm nghiên cứu thiết kế một mô hình giống bộ lọc trên tàu và lắp đặt thiết bị 
đo chênh áp theo sơ đồ Hình 3. 
Hình 3. Sơ đồ kiểm tra độ sạch phin lọc. 
Thông tin khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san NĐMT, 09 - 2017 349
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Kết quả đo 
3.1.1. Kết quả đo áp lực khi điều chỉnh vận tốc khí vào 
 Tiến hành thử nghiệm với phin lọc giả định và tiến hành đo ở nhiều khoảng đo 
tổn thất áp lực bằng cách điều chỉnh lượng khí vào VAN 1 (sơ đồ Hình 3). Các giá 
trị hiển thị trên máy tính được tổng hợp trong bảng dưới đây: 
Bảng 1. Biến thiên giá trị chênh áp khi thay đổi lưu lượng cấp. 
Khoảng đo 
ΔP 
Vận 
tốc 
Lưu 
lượng 
Chênh áp ΔP 
Trung 
bình 
Min Max 
Khoảng dao 
động 
m/s l/p Pa Pa Pa Pa 
≈ 100 Pa 1,7 128,1 88 50 113 63 
≈ 200 Pa 2,2 165,8 234 232 237 5 
≈ 300 Pa 2,5 188,4 356 353 358 5 
≈ 500 Pa 3,1 233,6 491 488 494 5 
≈ 800 Pa 3,8 286,4 853 843 861 18 
≈ 1000 Pa 4,3 324,0 1.027 1.018 1.035 17 
3.1.2. Kết quả đo áp lực khi cố định vận tốc khí vào 
Tiếp tục thử nghiệm đo chênh áp với lưu lượng đầu vào cố định (giữ vận tốc ~ 
2m/s), điều chỉnh các giá trị đo tổn thất bằng cách cho tắc lọc giả định, kết quả 
được tổng hợp trong bảng dưới đây. 
Bảng 2. Biến thiên giá trị chênh áp theo độ tắc lọc giả định. 
Khoảng đo 
ΔP 
Vận 
tốc 
Lưu 
lượng 
Chênh áp ΔP 
Trung 
bình 
Min Max 
Khoảng dao 
động 
m/s l/min Pa Pa Pa Pa 
≈ 100 Pa 1,95 147,0 83 82 84 2 
≈ 200 Pa 1,95 147,0 201 198 203 5 
≈ 300 Pa 1,95 147,0 315 310 319 9 
≈ 500 Pa 1,90 143,2 553 548 558 9 
≈ 800 Pa 1,90 143,2 869 862 877 15 
≈ 1000 Pa 1,85 139,4 1.014 1.000 1.027 27 
3.2. Thảo luận 
 Khoảng đo 1000 Pa tương đương với vận tốc đo được là 4,3 m/s (tương đương 
lưu lượng 324 l/p). Đây là giá trị cao nhất mà thiết bị cảm biến đo chênh áp 
Ashcroft có thể đo được. 
 Bảng 1. cho thấy khoảng đo từ 200 – 500 Pa có dao động thấp nhất (± 5Pa) 
tương đương với vận tốc khoảng 2 – 3,2 m/s. 
Hóa học & Kỹ thuật môi trường 
B. H. Hà, P. A. Toàn, , “Nghiên cứu xây dựng phương pháp  qua tổn thất áp lực.” 350 
 Bảng 2 cho thấy, khi đo ở lưu lượng khí cấp ~150 l/p (tương đương vận tốc 
2m/s) tổn thất áp lực riêng của bộ gá phin lọc (khi chưa có lõi) là 80 – 85 Pa. 
Khoảng đo từ 200 – 550 Pa có dao động thấp hơn cả. 
3.3. Đề xuất quy trình và các thông số kiểm tra 
Trên cơ sở: các thông số kỹ thuật đặc trưng của các phin lọc dầu; tham khảo 
một số quy trình đánh giá độ sạch của một số lõi lọc dung dịch; các kết quả thử 
nghiệm trong quá trình thực hiện đề tài; 
Nhóm nghiên cứu đề xuất quy trình kiểm tra độ sạch của phin lọc dầu như sơ 
đồ sau: 
Hình 4. Quy trình rửa phin lọc. 
4. KẾT LUẬN 
 Lưu lượng cấp càng lớn thì giá trị đo chênh áp càng cao và dao động của 
phép đo càng lớn. Giá trị chênh áp là giá trị trung bình của nhiều giá trị đo theo 
thời gian. 
 Giá trị đo chênh áp cao nhất mà thiết bị cảm biến đo chênh áp Ashcroft có thể 
đo được ~ 1000 Pa tương đương với vận tốc đo được là 4,3 m/s (hay tương đương 
lưu lượng 324 l/p). Khoảng đo từ 200 – 500 Pa có dao động thấp nhất (± 5Pa) 
tương đương với vận tốc khoảng 2 – 3,2 m/s. 
 Thiết bị kiểm tra độ sạch có thể đo độ chênh áp từ 200 – 1000 Pa với độ chính 
xác cao với khoảng dao động cao nhất là 27Pa. Khoảng đo 200 – 500 Pa có dao 
động thấp nhất trong phạm vi đo. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. ASTM F778 - 88(2014) - Standard Methods for Gas Flow Resistance 
Testing of Filtration Media. 
[2]. Catalogue Hydraulic Filters, Công ty HYDAC Australia. 
[3]. Catalogue Hydraulic Filters, Tập đoàn Parker Hannifin. 
[4]. Catalogue Differential Pressure Transmitter, Công ty Ashcroft. 
Chuẩn bị vật tư thiết bị 
So sánh kết quả đo 
với đường chuẩn 
tương ứng 
Tiến hành kiểm tra 
phin lọc theo phương 
pháp đo chênh lệch áp 
suất 
Lập các đường chuẩn 
Phin lọc cần kiểm tra 
Xác định các thông số 
kỹ thuật chính: 
+ Kiểu phin lọc 
+ Kích thước lỗ lọc 
+ Diện tích bề mặt lọc 
Lựa chọn đường 
chuẩn tương ứng với 
phin lọc cần đo 
Báo cáo chất 
lượng phin 
lọc 
Thông tin khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san NĐMT, 09 - 2017 351
ABSTRACT 
RESEARCH ON BUILDING THE MEASUREMENT METHOD 
OF WARSHIP’S OIL FILTER CLEANESS BY PRESSURE LOSS 
Tua-bin engines of warships have a wide variety of filters. Filtration will 
make dirty filter, clogged filter increases with time filter. The filter pressure 
at the filter input is also increased. This is the basis for determining the 
filter level or cleanliness of the filter. The research team has also developed 
a purification model after washing with a range of 200Pa - 1,000Pa. The 
larger the air flow, the higher the differential pressure and the larger the 
measurement. The differential pressure is the mean of many measured 
values over time. The highest differential pressure measured by the Ashcroft 
differential pressure sensor is ~ 1000 Pa, equivalent to a measured velocity 
of 4.3 m/s (equivalent to 324 l/p). The range of 200-500 Pa has the lowest 
oscillation (± 5Pa) equivalent to velocity of 2 - 3.2 m/s. The cleanliness 
tester can measure the differential pressure from 200 to 1000 Pa with high 
accuracy with a maximum range of 27 Pa. The range of 200-500 Pa has the 
lowest variation in the range. 
Keywords: Cleanliness check, Oil filter, Ultrasonic cleaning. 
Nhận bài ngày 01 tháng 8 năm 2017 
Hoàn thiện ngày 30 tháng 8 năm 2017 
Chấp nhận đăng ngày 15 tháng 9 năm 2017 
Địa chỉ: Viện Nhiệt đới môi trường (ITE)/ Viện KH-CNQS; 
 * Email: buihonghavittep@yahoo.com.