Сетчатые фильтры

Место и роль сетчатых фильтров

Даже при самой тщательной предварительной водоподготовке или очистке других газообразных и гидравлических сред, это не гарантирует от появления внутри трубопроводного контура (не важно: закрытого или открытого) разнообразных загрязнений. Причиной появления загрязнений внутри трубопроводного контура, как правило, являются:

• продукты химической коррозии внутренних поверхностей труб, деталей аппаратов и механизмов (окислы, т.н. окалина);
• осадок мелкодисперсных взвешенных частиц, которые прошли входные фильтры (эмульсия, ил);
• выпадение в осадок водорастворимых соединений (накипь).

Подобные загрязнения самым пагубным образом влияют на работоспособность трубопроводных систем, особенно их нагрузочного оборудования (теплообменников, турбин, насосов) и трубопроводной арматуры (клапанов, кранов и д), приводя к уменьшению проходных сечений (пропускной способности, производительности), увеличению газо- и гидродинамического сопротивления (увеличение энергозатрат на прокачку среды), заклиниванию подвижных частей клапанов, кранов, колес, турбин и т.д.

Сетчатые фильтры грубой очистки являются разновидностью защитной трубопроводной арматуры. Они предназначены для очистки рабочей среды паровых, воздушных, водяных трубопроводных контуров (как замкнутых циркуляционных, так и открытых проточных), систем с другими типами рабочих сред, от крупно-, средне- и мелкодисперсных нерастворимых частиц, защиты нагрузочной аппаратуры и регулирующей трубопроводной арматуры от последствий, вызываемых загрязнениями.

Сетчатые фильтры грубой очистки, как правило, являются обслуживаемыми, многократного применения (после периодического обслуживания). Их конструкция позволяет производить очистку (удаление накопленных загрязнений) без демонтажа корпуса фильтра, как с остановкой системы, так и в безостановочном режиме (дуплексные фильтры).

Основы конструкции трубопроводных сетчатых фильтров

В основе конструкции классического трубопроводного фильтра грубой очистки находится проходной корпус, и расположенная в нем поперечно потоку среды фильтрующая сетка. Монтаж сетчатого фильтра на трубопровод обеспечивается присоединительными патрубками, резьбовыми или фланцевыми, которые выполнены воедино с проходным корпусом изделия.

Принцип очистки заключается в том, что фильтр-сетка при прохождении (прокачивании) через нее рабочей среды задерживает частицы загрязнений, которые по размеру меньше размера сеточной ячейки. Фильтрующая сетка может быть плоской (характеризуется небольшой площадью фильтрации), куполообразной, или цилиндрической (характеризуется увеличенной площадью фильтрации). Площадь фильтрации – один из важнейших параметров конструкции сетчатого фильтра, который определяет продолжительность его бесперебойной работы, периодичность (частоту) обслуживания.

Как правило, конструкцией такого фильтра также предусмотрен стакан (корзина) сборника-отстойника, куда опускаются и накапливаются отфильтрованные загрязнения, и отверстие ревизии с крышкой (пробкой) – для проведения осмотра и очистки фильтрующей сетки без демонтажа корпуса фильтра.

Конструкционные разновидности сетчатых фильтров

Прямоточные, с плоскими или куполообразными фильтрующими сетками. Характеризуются минимальными габаритами, и самым низким сопротивлением потоку среды. Но в то же время они имеют самую малую площадь фильтрования, короткие сроки беспрерывной эксплуатации.

Y-образные. Имеют цилиндрические фильтрующие сетки с увеличенной площадью фильтрации, расположенные под углом (около 45 град.) к входному и выходному потоку, которые опущенны в наклонный стакан сборника, а также наклонные каналы подвода и отвода среды к/от фильтрующей сетке. Конструкция Y-фильтра является сбалансированной как в отношении значительной площади фильтрации, так и относительно небольшого сопротивления потоку.

Корзиночные фильтры. Имеют большие цилиндрические фильтрующие сетки (в виде «корзин»), расположенные перпендикулярно входному и выходному потоку, которые опущенны в перпендикулярный к трубе подвесной сборник – отстойник. Имеют самую большую площадь фильтрования, характеризуются ефективностью в работе и большими сроками беспрерывной эксплуатации. Но в то же время имеют большие габариты, и значительное сопротивление потоку.

Дуплексные фильтры. Фактически, представляют собой два параллельно соединённых корзиночные фильтра, переключение потока между которыми осуществляется встроенным трехходовым краном. При необходимости обслуживания одного из фильтров, поток рабочей среды с помощью крана переключается на параллельный второй, чем достигается беспрерывность работы системы (аппарата).

Размер ячейки фильтрующей сетки

Размер ячейки фильтр-сетки является главным параметром, который определяет эффективность сеточного фильтра по очистке прокачиваемой среды. Чем меньше размер (мельче ячейка), тем более мелкие частицы загрязнений способны удерживаться фильтром. Но с другой стороны, чем мельче ячейка сетки, тем выше ее «пористость» (процент заполнения проходного сечения). А значит, выше сопротивление потоку среды, и энергозатраты на ее прокачивание.

Размер ячейки принято обозначать в единицах меш, которые означают количество ячеек на длине отрезка в 1 дюйм (25,4 мм). Параллельно размер ячейки обозначают в мм2.

Для сравнения: сетка с ячейкой 20 меш фильтрует частицы размером 1мм (1000 микрон), сетка 30 меш – частицы 500 микрон, сетка 80 меш – частицы 200 микрон, сетка 200 меш – частицы 70 микрон, сетка 300 меш – частицы 50 микрон.

Сетчатые фильтры компании Yoshitake могут поставляться с сетками различного размера ячеек: 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 150, 200 меш. Общепринятым стандартом фильтров для водной среды является сетка не меньше 40 меш (стандартные размеры компании Yoshitake 40 – 60 меш), для паровой среды – 80 меш и выше (стандартный размер Yoshitake – 80 меш).

Параметры подбора сетчатого фильтра грубой очистки

При подборе трубопроводного сетчатого фильтра руководствуются параметрами:

1. Для какой рабочей среды предназначен – определяется прочностными характеристиками, применяемыми в конструкции коррозионностойкими материалами.
2. Площадь фильтрации и коэффициент площади фильтрации относительно проходного диаметра – расчетные параметры, определяются согласно расчетных формул.
3. Максимальное рабочее давление среды, МПа.
4. Максимальная рабочая температура среды, МПа.
5. Динамическое сопротивление клапана (перепад давления), МПа.
6. Номинальный размер фильтра DN, мм.
7. Характер монтажного присоединения – резьбовое или фланцевое.

Сетчатые фильтры компании Yoshitake

Японская компания Yoshitake, специализирующаяся на производстве качественной и надежной трубопроводной арматуры, предлагает в своем ассортименте широкий спектр сетчатых фильтров грубой очистки:

• для различных рабочих сред: пара, воздуха, воды, масел;
• различных типов и конструкций: прямоточные, Y-образные, корзиночные, дуплексные;
• для широкого спектра рабочих давлений: от 1 МПа, до высокого давления в 3 МПа;
• для широкого спектра максимальных рабочих температур: от 60 град.С для воздуха и воды, 220 град.С для пара, до 300 – 350 град.С для газа высокого давления;
• большого разнообразия номинальных размеров: малых 15А – 50А, средних 100А – 200А, больших 250 – 350А и выше, вплоть до 600 А;
• с разнообразными стандартами монтажного присоединения: резьбовыми муфтами, фланцами стандартов 10KFF, 10KRF, 20KFF, 20KRF, 30KRF, EN 16 PN, EN 25 PN.

Всего в перечне сетчатых фильтров Yoshitake – несколько десятков моделей. Все они характеризуются тщательно продуманной до мелочей конструкцией, точностью заявленных рабочих параметров, безупречным японским качеством изготовления и сборки, высокой надежностью в работе, простотой в эксплуатации и обслуживании.