Фильтры фланцевые FVF чугунные сетчатые
Фильтры фланцевые FVF чугунные сетчатые: конструкция, применение и технические аспекты
Фильтры фланцевые FVF чугунные сетчатые представляют собой класс трубопроводной арматуры, предназначенный для механической очистки жидких и газообразных сред от твердых взвешенных частиц. Их основная функция – защита оборудования (насосов, теплообменников, счетчиков, регулирующей арматуры) от абразивного износа, засорения и выхода из строя. Конструкция типа FVF (Flanged Vertical Filter) подразумевает вертикальное расположение фильтрующего элемента внутри чугунного корпуса с фланцевыми присоединительными концами для монтажа в трубопровод.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция фильтра FVF является разборной, что обеспечивает возможность извлечения, очистки и замены фильтрующего элемента. Основные компоненты включают:
- Корпус: Изготавливается из чугуна марки СЧ20 (серый чугун) по ГОСТ 1412 или из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ) для повышенных рабочих давлений. Чугун обеспечивает коррозионную стойкость, прочность и оптимальное соотношение стоимости и долговечности для широкого спектра сред, включая воду, пар, масла, нефтепродукты.
- Крышка (заглушка): Чугунная, на болтовом соединении с прокладкой для обеспечения герметичности. Съемная конструкция крышки обеспечивает прямой доступ к фильтрующей сетке.
- Фильтрующий элемент (сетчатая кассета): Выполнен из коррозионно-стойкой стали (например, AISI 304, 316), реже из латуни. Представляет собой цилиндрический каркас с натянутой на него металлической сеткой. Ячейка сетки определяет тонкость фильтрации и выбирается в зависимости от требований технологического процесса.
- Уплотнения: Применяются прокладки из паронита, резины EPDM, NBR, PTFE в зависимости от температуры и химического состава рабочей среды.
- Фланцы: Стандартизированы по ГОСТ 33259 (типы 01-21, ранее ГОСТ 12815), DIN EN 1092-2 или ASME B16.5. Имеют исполнение под уплотнительную поверхность (например, выступ-впадина, шип-паз) для надежного соединения.
- Условный диаметр (DN): Определяет присоединительные размеры. Стандартный ряд: DN 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300.
- Условное давление (PN): Максимальное избыточное давление при температуре 20°C, при котором обеспечивается длительная работа. Для чугунных корпусов типичны PN 10, PN 16, реже PN 25.
- Рабочая температура: Ограничивается материалом корпуса и уплотнений. Для чугуна СЧ20 верхний предел обычно составляет +300°C, для ВЧШГ – до +350°C. При использовании резиновых прокладок температура, как правило, ограничена +120°C.
- Тонкость фильтрации (номинальная/абсолютная): Определяется размером ячейки сетки. Номинальная тонкость указывает размер частиц, которые задерживаются с эффективностью 95-98%. Абсолютная – 100% задержание частиц заданного размера.
- Теплоэнергетика: Вводные узлы тепловых пунктов (ИТП, ЦТП), контуры подпитки тепловых сетей, защита сетевых и подпиточных насосов, очистка конденсата.
- Водоснабжение и водоотведение: Установка на всасывающих линиях насосных станций, перед коммерческими приборами учета воды, в системах противопожарного водоснабжения.
- Промышленные системы: Технологические линии, системы охлаждения оборудования, подготовка воды для промывки, защита форсунок и распылителей.
- Нефтегазовая отрасль: Фильтрация маловязких нефтепродуктов, технологической воды, сжатого воздуха и инертных газов на вспомогательных линиях.
- Простая и надежная конструкция, не требующая дополнительных источников энергии.
- Высокая ремонтопригодность и легкость обслуживания.
- Низкое начальное гидравлическое сопротивление.
- Длительный срок службы благодаря стойкости чугуна и стальной сетки.
- Универсальность по отношению к широкому спектру неагрессивных сред.
- Относительно низкая стоимость по сравнению с фильтрами из углеродистой или нержавеющей стали.
- Необходимость остановки системы для очистки (непрямого действия).
- Отсутствие возможности контроля степени загрязнения без вскрытия (если не установлен дифференциальный манометр).
- Ограниченная стойкость чугуна к гидроударам и резким перепадам температур.
- Неприменимость для высокоагрессивных сред (кислот, сильных щелочей), где требуется нержавеющая сталь или спецсплавы.
Принцип действия и схема потока
Рабочая среда поступает через входной фланец в полость корпуса. Далее поток направляется внутрь цилиндрического фильтрующего элемента. Частицы, размер которых превышает размер ячейки сетки, задерживаются на ее внешней поверхности. Очищенная среда проходит через сетку, попадает во внутреннюю полость кассеты и выходит через выходной фланец. В процессе эксплуатации на сетке накапливается загрязнение, что приводит к росту перепада давления (гидравлического сопротивления) на фильтре. Для восстановления характеристик требуется остановка участка трубопровода, вскрытие крышки и механическая очистка сетки (промывка, продувка).
Ключевые технические характеристики и параметры выбора
Выбор фильтра FVF осуществляется на основе анализа следующих параметров:
| Номер сетки (меш) | Размер ячейки, мм | Номинальная тонкость фильтрации, мкм | Типичное применение |
|---|---|---|---|
| 20 | 0.85 | 850 | Грубая очистка, защита от крупного мусора. |
| 40 | 0.40 | 400 | Водозабор, предварительная очистка теплоносителя. |
| 60 | 0.25 | 250 | Общая защита насосного оборудования. |
| 100 | 0.15 | 150 | Очистка перед счетчиками, регуляторами. |
| 200 | 0.08 | 80 | Тонкая очистка в системах ХВС, технологических линиях. |
| DN | D (фланец) | L (длина) | H (высота) | Масса, кг (прибл.) |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 165 | 230 | 200 | 12 |
| 80 | 200 | 310 | 260 | 20 |
| 100 | 220 | 350 | 300 | 28 |
| 150 | 285 | 480 | 400 | 55 |
| 200 | 340 | 600 | 500 | 90 |
Области применения в энергетике и смежных отраслях
Фильтры FVF нашли широкое применение в системах, где требуется надежная и простая механическая фильтрация:
Преимущества и недостатки
Преимущества:
Недостатки:
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж должен осуществляться на прямом горизонтальном участке трубопровода с учетом направления потока, указанного стрелкой на корпусе. Перед фильтром рекомендуется установить запорную арматуру для его отключения. Для снижения гидравлических потерь и удобства обслуживания необходимо обеспечить достаточное пространство вокруг крышки для ее демонтажа.
Эксплуатация требует периодического контроля перепада давления. Рекомендуется установка манометров до и после фильтра или дифференциального манометра. Очистку следует проводить при достижении перепада давления, указанного в паспорте изделия (обычно 0.05-0.1 МПа). Процедура включает: отключение участка, сброс давления, откручивание болтов крышки, извлечение и промывку сетки, осмотр и замену прокладки, сборку в обратном порядке.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается фильтр FVF от фильтра-грязевика?
Фильтр FVF является разновидностью сетчатого грязевика. Классический фланцевый грязевик часто имеет косую или прямую конструкцию с отстойной камерой и пробкой для слива шлама, а фильтрующий элемент может отсутствовать или быть более простым. FVF – это вертикальный фильтр со стандартизированной конструкцией и сменной сетчатой кассетой, что обеспечивает, как правило, более высокую тонкость фильтрации и удобство обслуживания.
Можно ли установить фильтр FVF на вертикальный трубопровод?
Нет, стандартное исполнение FVF рассчитано на монтаж на горизонтальный трубопровод. Установка в вертикальное положение с потоком сверху вниз или снизу вверх может привести к неправильной работе, скоплению шлама в нерасчетных зонах и осложнению обслуживания. Для вертикальных трубопроводов существуют специальные конструкции.
Как правильно подобрать тонкость фильтрации (размер ячейки)?
Выбор осуществляется исходя из требований защищаемого оборудования. Общее правило: размер ячейки должен быть на 10-20% меньше минимального зазора в защищаемом оборудовании. Для насосов часто используют сетки 100-200 меш (150-80 мкм), для пластинчатых теплообменников – 200-500 меш (80-30 мкм). Слишком мелкая сетка без необходимости приведет к частым чисткам.
Какие альтернативы существуют чугунному корпусу?
При работе с агрессивными средами, морской водой или при требованиях санитарных норм (пищевая промышленность) применяют корпуса из углеродистой (Ст20, Ст25) или нержавеющей стали (AISI 304, 316). Для неответственных систем с низким давлением возможны корпуса из конструкционных пластиков (полипропилен).
Как часто нужно чистить фильтр?
Частота обслуживания не регламентирована временем, а зависит исключительно от степени загрязнения среды. На новых или ремонтируемых трубопроводах в первые недели эксплуатации чистка может требоваться часто. В стабильных системах интервал может составлять несколько месяцев. Критерий – только перепад давления.
Допустимо ли использовать фильтр FVF для пара?
Да, при условии соответствия материалов (чугун, стальная сетка) рабочей температуре и давлению пара. Необходимо применять прокладки из термостойких материалов (паронит, PTFE). Важно учитывать, что для паровых систем существуют специализированные конструкции паровых фильтров, часто с усиленным исполнением.
Заключение
Фильтры фланцевые FVF чугунные сетчатые являются надежным, экономичным и технически оправданным решением для задач грубой и средней механической очистки в системах тепло-, водоснабжения и промышленных технологических линиях. Их эффективность напрямую зависит от корректного выбора параметров (DN, PN, тонкость фильтрации) и соблюдения регламентов технического обслуживания. Понимание конструкции, принципа действия и ограничений данных устройств позволяет инженерно-техническому персоналу обеспечивать бесперебойную работу ответственного оборудования, минимизируя риски аварийных ситуаций и снижения эффективности систем.