Существует несколько типов сетчатых фильтров, в том числе Y, корзиночные и дуплексные. Важнейшим элементом является сетка фильтра, а именно ее размер ячеек (плотность перфорации).
ТИПЫ ФИЛЬТРОВ
Существуют две основные конструкции сетчатых фильтров: «Y-образные фильтры» и «корзиночные фильтры».
Y-образные фильтры
Y-образный фильтр имеет Y-образную компактную конструкцию и используется для улавливания посторонних частиц, протекающих по трубопроводу. Y-образные фильтры могут быть установлены горизонтально или вертикально, при этом фильтрующий элемент должен быть обращен к земле, и создавать перепад давления в трубопроводе. В целях предотвращения нарушения фильтрующей способности устройства из-за накапливаемых частиц, данный тип фильтра необходимо регулярно очищать. Трубопровод можно оставлять в рабочем состоянии, даже когда у-образные фильтры нуждаются в очистке.
Y-образные фильтры подходят для газопроводов высокого давления с низкой концентрацией посторонних частиц и грязи. В отличии от корзинчатых фильтров аналогичного размера, Y-образные фильтры обладают меньшей способностью удерживать грязь.
Корзиночный фильтр (Т-образный)
Корзиночный фильтр имеет вертикальную перфорированную корзину, которая улавливает частицы, переносимые жидкостью, транспортируемой по трубопроводу. Корзиночный фильтр может улавливать большее количество грязи и частиц, чем Y-образные фильтры того же размера, из-за большего размера фильтрующего элемента, и является предпочтительным выбором, когда перепад давления в трубопроводе недопустимо. Т-образные фильтры следует устанавливать вертикально, а верхнюю часть фильтра можно снимать для частой очистки (самоочищающиеся Т-образные фильтры также доступны на рынке).
Особым типом Т-образного фильтра является так называемый «дуплексный корзиночный фильтр»: это устройство, состоящее из двух параллельных корзиночных фильтров, облегчает обслуживание фильтрующего элемента и поддерживает линию в рабочем состоянии (линия идет в обход, когда один из двух фильтров проходит чистку).
Фильтр-элемент Y-фильтра
Важным элементом, который следует учитывать, является размер ячеек y-образного фильтра. Сетка характеризуется количеством отверстий на дюйм фильтрующего элемента сетчатого фильтра. Размер ячеек может быть обозначен в миллиметрах, дюймах, микронах или числом ячеек.
Факторы, которые следует учитывать при выборе правильного размера сетки:
- максимальный размер частиц, с которым может безопасно работать последующее оборудование (например, насос или компрессор).
- рабочая температура и давление в трубопроводной системе
- максимально допустимый перепад давления
- характер транспортируемой жидкости
Если сетка слишком крупна, некоторые нежелательные частицы могут не отфильтроваться и повлиять на оборудование, расположенное ниже по потоку. Также, если сетка слишком мала, в сетчатом фильтре может накапливаться лишняя грязь, что приведет к падению давления в системе трубопроводов и более высоких, чем необходимо, затратам на техническое обслуживание.
ТАБЛИЦА РАЗМЕРОВ СЕТКИ Y-ФИЛЬТРА
|
Сетка фильтра (США) |
Дюймы |
Микроны |
мм |
|
3 |
0.265 |
6730 |
6.73 |
|
4 |
0.187 |
4760 |
4.76 |
|
5 |
0.157 |
4000 |
4 |
|
6 |
0.132 |
3360 |
3.36 |
|
7 |
0.111 |
2830 |
2.83 |
|
8 |
0.0937 |
2380 |
2.38 |
|
10 |
0.0787 |
2000 |
2 |
|
12 |
0.0661 |
1680 |
1.68 |
|
14 |
0.0555 |
1410 |
1.41 |
|
16 |
0.0469 |
1190 |
1.19 |
|
18 |
0.0394 |
1000 |
1 |
|
20 |
0.0331 |
841 |
0.841 |
|
25 |
0.028 |
707 |
0.707 |
|
30 |
0.0232 |
595 |
0.595 |
|
35 |
0.0197 |
500 |
0.5 |
|
40 |
0.0165 |
400 |
0.4 |
|
45 |
0.0138 |
354 |
0.354 |
|
50 |
0.0117 |
297 |
0.297 |
|
60 |
0.0098 |
250 |
0.25 |
|
70 |
0.0083 |
210 |
0.21 |
|
80 |
0.007 |
177 |
0.177 |
|
100 |
0.0059 |
149 |
0.149 |
|
120 |
0.0049 |
125 |
0.125 |
|
140 |
0.0041 |
105 |
0.105 |
|
170 |
0.0035 |
88 |
0.088 |
|
200 |
0.0029 |
74 |
0.074 |
|
230 |
0.0024 |
63 |
0.063 |
|
270 |
0.0021 |
53 |
0.053 |
|
325 |
0.0017 |
44 |
0.044 |
|
400 |
0.0015 |
37 |
0.037 |
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ФИЛЬТРОВ
Материалы для корпуса
Наиболее распространенными материалами, используемыми для изготовления Y-образных фильтров и корпусов сетчатых фильтров, являются чугун, бронза, углеродистая сталь, нержавеющая сталь и пластик. По сути, Y-образные фильтры имеют корпуса, изготовленные из тех же литых и кованых материалов, что и другие типы трубопроводной арматуры.
ЧУГУН
Самый популярный вид материала для корпуса фильтра в связи с его низкой стоимостью. Чугун используется в системах, где давление и температура воды невысоки и система не подвержена сильным тепловым или механическим ударам. Данный материал в основном используется для трубопроводов питьевой воды большего размера и многих систем не питьевой воды, а также для множества других сред и технологических процессов.
БРОНЗА
Корпус из бронзы предпочтителен для работы в солоноватой, соленой и морской воде. Этот материал также часто используется для питьевого водоснабжения. Его стоимость гораздо больше, чем у чугуна.
УГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ
Корпуса из углеродистой стали используются в условиях высоких температур и давлений, а также когда требуется хорошая устойчивость к термическим и механическим нагрузкам. Углеродистая сталь также используется в случаях, когда существует риск возгорания.
ХРОМОМОЛИБДЕНОВАЯ СТАЛЬ
При высоких давлениях и температурах выше 500С для корпусов обычно используется хромомолибденовая сталь.
НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ
Нержавеющая сталь является предпочтительным материалом для корпуса, корзины и экрана для фармацевтической, пищевой и химической промышленности из-за ее устойчивости к коррозии и загрязнениям, а также из-за простоты очистки. Типичными сортами материала для корпусов сетчатых фильтров являются литая сталь (размер отверстия более 2 дюймов) и кованая сталь (размер отверстия менее 2 дюймов).
МАТЕРИАЛЫ КОРЗИНЫ И СЕТКИ
Фактический сбор и удержание частиц износа, грязи и других частиц во всех трубных осуществляется корзиной или сеткой, которые помещаются внутри корпуса фильтра. Размер отверстий в сетке называется ячейкой, а размер отверстий в корзине называется перфорацией. Термин «сетка» описывает экран, в котором используется тканое проволочное полотно, изготовленная из материала, выбранного для предполагаемой среды. Самый распространенный материал для всех областей применения - нержавеющая сталь. Сетчатые экраны обычно доступны в стандартных размерах (от 20 до 200 ячеек). Размер сетки не указывает на сохранение размера частиц, поскольку размер отверстия ячейки определяется диаметром и количеством проволок на дюйм. Например, сетка 80 означает 80 вертикальных и 80 горизонтальных нитей проволоки на дюйм.
Для критических применений экран следует выбирать по способности удерживать частицы (а не по размеру ячеек). Стандартные перфорированные экраны изготавливаются (из тонкого или толстого листового металла) стандартных размеров.
Корзины следует собирать сваркой или пайкой. Самые прочные - сварной конструкции. Припой намного слабее и его легче сломать. Если для тонкой фильтрации требуется сетчатый фильтр, обычно в перфорированную корзину добавляют вкладыш из проволочной сетки, поскольку сам по себе экран слишком слаб, чтобы обеспечить необходимую механическую прочность.
Используемый материал зависит как от предполагаемого водоснабжения, так и от корпуса, в котором установлен фильтр.
Наиболее распространенные материалы корзин - латунь и нержавеющая сталь. В корпусах чугунных фильтров обычно используются корзины из латуни и нержавеющей стали, в зависимости от условий эксплуатации. Для бронзовых корпусов обычно требуются металлические корзины из монеля из-за тяжелых условий эксплуатации. Корзины из нержавеющей стали используются с корпусами из нержавеющей стали. Корзины, как правило, изготавливаются из листового металла с перфорацией самых разных диаметров.
Y-образный фильтр обычно снабжен перфорацией 1⁄16 дюйма для размеров до 4 дюймов, перфорацией 1⁄8 дюйма при более крупных размерах для работы с жидкостью и перфорацией 3⁄64 дюйма для работы с паром. Если требуется более тонкое процеживание, используется сетка из проволочного сита, установленная внутри корзины. В этом случае общепринятая практика ограничивает перфорацию в корзине до 50 процентов площади стенки, чтобы не потерять прочность. Эта комбинация обеспечивает отличное соотношение максимальной скорости потока с соответствующим усилением.
Сетка и корзина должны быть единым целым, при этом сетка должна быть прикреплена к корзине как вверху, так и внизу, чтобы предотвратить попадание мусора в обход устройства. Как правило, коэффициент перфорации на открытом пространстве должен составлять около 4: 1, чтобы избежать избыточного падения давления через установку. Меньшее соотношение потребует частой очистки.
Дополнительную площадь корзины фильтра можно получить, используя гофрированную корзину. Если требуется более тонкая фильтрация, внутри корзины можно добавить сетчатый вкладыш. Если размер удаляемой частицы известен, перфорация должна быть немного меньше. Потоки жидкости могут содержать частицы железа или стали, достаточно мелкие, чтобы проходить через более мелкие экраны. Если это является проблемой, то в корзине следует поместить сильный магнит, способный улавливать в несколько раз больше собственного веса. Магнит необходимо установить так, чтобы по нему проходила вода. Этот магнит должен быть заключен в инертный материал для предотвращения коррозии. Корзины не выдерживают того давления, который выдерживает корпус. Возможен особый феномен, который называется неконтролируемым накоплением, при котором грязь накапливается и забивает сетку или перфорацию, тем самым уменьшая свободную площадь. Давление в сите сначала увеличивается медленно, но затем со временем увеличивается быстрее. Скорость и давление воды внутри корзины увеличиваются стремительно, в результате чего возникающий поток останавливается или превращается в струйку. Полное давление в трубопроводе может разорвать корзину.
КРЫШКИ ФИЛЬТРА
Крышка — это часть устройства, которую следует открывать для очистки корзины. Самый распространенный тип - болтовой, болты необходимо ослабить и снять, чтобы получить доступ к корзине. Этот тип крышки является самым прочным и должен использоваться в системах с высоким давлением.
Другой тип крышки - зажимная крышка, в которой резьбовые ручки в Т-форме используются для соединения крышки с корпусом. Часто крышка крепится к корпусу с помощью шарнирного механизма, благодаря чему ее легко снять. Такой тип крышки дороже стандартного.
Еще один тип фильтра - автоматический (не требует ручной очистки). В качестве корзины используется вращающийся круглый экран. Подача воды идет в корзину. Вращающееся входное отверстие для обратной промывки внутри корзины использует перепад давления между атмосферой и давлением в трубопроводе для создания локализованного обратного потока только через часть корзины, тем самым обеспечивая непрерывную очистку.
Этот тип фильтра подходит для крупных потребителей воды, таких как входы сырой воды из рек и озер, используемые для охлаждения и переработки. Доступны автоматические сетчатые фильтры для труб размером 60 дюймов (150 мм).
