Фильтры магнитные фланцевые ФМФ Ду50: техническая спецификация, конструкция и применение
Фильтр магнитный фланцевый ФМФ Ду50 представляет собой специализированное устройство, предназначенное для непрерывной очистки жидких теплоносителей и рабочих сред в трубопроводных системах от ферромагнитных примесей. Основная функция — улавливание частиц оксидов железа, окалины, металлической стружки и других магнитных включений, обладающих магнитными свойствами, в системах отопления, водоснабжения, технологических контурах и системах подготовки топлива. Присоединительный размер Ду50 (DN50) указывает на условный проход 50 мм, что соответствует наружному диаметру трубопровода 57 мм. Устройство монтируется между фланцами трубопровода по ГОСТ 12820-80 или ГОСТ 33259-2015, что обеспечивает простоту установки и демонтажа без необходимости резки труб.
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция ФМФ Ду50 является неразборной и включает несколько ключевых компонентов:
- Корпус: Изготавливается из углеродистой или нержавеющей стали, рассчитан на рабочее давление системы. Имеет патрубки с фланцами для врезки в линию.
- Магнитная система: Сердечник устройства. Состоит из высокоэнергетических постоянных магнитов на основе редкоземельных металлов (например, сплав неодим-железо-бор, NdFeB) или магнитотвердых ферритов. Магниты собраны в особую конфигурацию, создающую неоднородное магнитное поле высокой интенсивности в зоне протекания среды.
- Защитный кожух (гильза): Обычно выполнен из немагнитной нержавеющей стали (например, 12Х18Н10Т). Он герметично отделяет магнитную систему от потока среды, предотвращая ее коррозию и эрозию, но свободно пропускает магнитное поле.
- Уплотнения: Прокладки между фланцами, обеспечивающие герметичность соединения.
- Рабочее давление
- Энергетика: Защита подпиточных и сетевых насосов, теплообменного оборудования, котлов в котельных и ТЭЦ.
- ЖКХ: Установка на вводах тепловых пунктов (ИТП, ЦТП), в системах отопления и горячего водоснабжения многоквартирных домов.
- Промышленность: Защита технологического оборудования (пресс-форм, теплообменников, насосов) в контурах охлаждения, системах подготовки топлива, гидравлических системах.
- Оборонная и машиностроительная отрасль: Очистка рабочих жидкостей в гидросистемах.
- Перекрыть поток среды с помощью запорной арматуры до и после фильтра.
- Сбросить давление в полости фильтра через дренажный клапан (если предусмотрен).
- Извлечь магнитную систему в защитном кожухе через специальный технологический фланец или отверстие.
- Вручную удалить металлические отложения с поверхности кожуха. Использование металлических щеток не рекомендуется во избежание повреждения поверхности.
- Промыть кожух в воде или моющем растворе.
- Установить магнитную систему на место, обеспечив герметичность соединения.
- Параметры среды: Рабочее давление, температура, химический состав (коррозионная активность). Для агрессивных сред выбирается исполнение с корпусом и кожухом из нержавеющей стали.
- Степень загрязненности: При ожидаемом высоком содержании металлической взвеси может потребоваться более частая очистка или установка фильтров большей емкости.
- Расход среды: Не должен превышать паспортные значения для выбранного типоразмера. Высокая скорость потока снижает эффективность улавливания.
- Мощность магнитной системы: Определяется силой сцепления (в Ньютонах). Для систем с высоким содержанием окалины или стружки требуются магниты на основе NdFeB.
- Стандарт фланцев: Должен соответствовать фланцам на трубопроводе (исполнение, диаметры отверстий, тип уплотнения).
Принцип действия основан на явлении магнитной сепарации. При прохождении потока жидкости через зону действия магнитного поля ферромагнитные частицы намагничиваются и притягиваются к внешней поверхности защитного кожуха, прочно удерживаясь на нем. Немагнитные примеси не улавливаются. По мере накопления шлама фильтр требует периодической очистки.
Основные технические характеристики
Параметры фильтров ФМФ Ду50 могут варьироваться в зависимости от производителя и модификации, но базовые характеристики находятся в следующих диапазонах:
| Параметр | Значение / Диапазон | Примечание |
|---|---|---|
| Условный проход (Ду, DN) | 50 мм | Соответствует фланцам Ду50 |
| Рабочее давление (Ру, PN) | 1.0 МПа (10 бар), 1.6 МПа (16 бар), 2.5 МПа (25 бар) | Наиболее распространено PN16 |
| Испытательное давление | 1.5 | Согласно ГОСТ |
| Рабочая температура среды | от 0°C до +150°C (для стандартного исполнения) | Для высокотемпературных сред требуются специальные исполнения |
| Тип присоединения | Фланцевое | По ГОСТ 12820-80 (старые серии) или ГОСТ 33259-2015 (европейский стандарт) |
| Материал корпуса | Сталь 20, сталь 09Г2С, 12Х18Н10Т | Углеродистая, конструкционная или нержавеющая сталь |
| Материал магнитов | NdFeB, феррит бария/стронция | Редкоземельные магниты имеют большую силу сцепления |
| Степень очистки | До 99% ферромагнитных частиц размером от 1 мкм | Зависит от мощности магнитной системы и скорости потока |
| Гидравлическое сопротивление | Минимальное | Зависит от степени загрязненности |
Области применения и схемы установки
Фильтры ФМФ Ду50 находят применение в системах, где присутствует риск образования или попадания ферромагнитных частиц:
Рекомендуемая схема установки — на горизонтальном участке трубопровода, непосредственно перед защищаемым оборудованием (насосом, теплообменником, регулирующим клапаном). Стрелка на корпусе фильтра должна совпадать с направлением потока среды. Для возможности обслуживания без остановки системы рекомендуется установка байпасной линии или двух фильтров параллельно с запорной арматурой.
Процедура обслуживания и очистки
Обслуживание ФМФ Ду50 заключается в периодической очистке магнитного сердечника от накопившегося шлама. Процедура выполняется без демонтажа устройства с трубопровода:
Периодичность очистки определяется опытным путем в зависимости от загрязненности среды. При первом запуске новой или после ремонта системы проверку следует проводить еженедельно.
Сравнение с сетчатыми фильтрами грубой очистки (грязевиками)
ФМФ часто применяется совместно с сетчатым фильтром, но выполняет принципиально иную задачу:
| Критерий | Магнитный фильтр ФМФ | Сетчатый фильтр (грязевик) |
|---|---|---|
| Тип улавливаемых частиц | Только ферромагнитные (железо, сталь, никель, кобальт) | Все механические частицы, размер которых больше ячейки сетки (песок, окалина, волокна и пр.) |
| Принцип улавливания | Магнитное поле | Механическое отсеивание |
| Гидравлическое сопротивление | Практически не создает, растет только при сильном зарастании | Создает постоянное сопротивление, возрастающее при засорении сетки |
| Обслуживание | Очистка магнитного сердечника | Промывка или замена сетчатого элемента | Эффективность | Высокая для мелких магнитных частиц (от 1 мкм) | Зависит от размера ячейки (обычно от 100 мкм) |
Оптимальным решением является последовательная установка сетчатого фильтра (перед ФМФ) для грубой очистки и магнитного фильтра для тонкого улавливания магнитной фазы.
Критерии выбора и особенности монтажа
При подборе ФМФ Ду50 для конкретных условий необходимо учитывать:
Монтаж осуществляется силами квалифицированного персонала. Перед установкой необходимо проверить чистоту полости трубопровода и фильтра. Фланцевые соединения стягиваются крест-накрест с рекомендуемым моментом затяжки для обеспечения равномерного прилегания прокладки.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Может ли ФМФ Ду50 удалять ржавчину (оксид железа) из воды?
Да, но с важным уточнением. ФМФ эффективно улавливает частицы ржавчины (Fe2O3, Fe3O4), которые являются ферромагнетиками, особенно магнетит (Fe3O4). Однако если ржавчина находится в коллоидном состоянии или очень мелкодисперсная, эффективность может снижаться. Для комплексной очистки от всех форм железа требуется комбинация методов: механическая фильтрация, магнитная сепарация и, возможно, реагентная обработка.
Теряют ли постоянные магниты в фильтре свою силу со временем?
Современные редкоземельные магниты (NdFeB) имеют крайне низкую скорость размагничивания (менее 1% за 10 лет в нормальных условиях). Потеря магнитных свойств возможна при воздействии температур выше максимальной рабочей (для NdFeB обычно +80…+150°C в зависимости от марки), сильных внешних противоположно направленных магнитных полей или механического разрушения. Ферритовые магниты более устойчивы к температуре, но имеют меньшую силу сцепления.
Как часто нужно чистить фильтр ФМФ Ду50?
Периодичность чистки — величина переменная. На первом этапе эксплуатации новой или промытой системы рекомендуется проверять состояние фильтра через 2-3 дня, затем — еженедельно. По результатам наблюдений устанавливается индивидуальный график. Сигналом к внеочередной очистке может служить падение давления на фильтре (при установке манометров до и после) или ухудшение работы защищаемого оборудования.
Можно ли установить фильтр на вертикальный трубопровод?
Производители, как правило, рекомендуют установку только на горизонтальные участки потока, направленного сверху вниз. Это обеспечивает равномерное распределение потока вокруг магнитного сердечника и предотвращает скопление шлама в нижней части корпуса, не охваченной магнитным полем. Установка на вертикальный участок или поток снизу вверх может значительно снизить эффективность улавливания.
Что будет, если не очищать фильтр?
Накопление ферромагнитного шлама приведет к нескольким негативным последствиям: 1) Снизится эффективность очистки, так как слой шлама будет экранировать магнитное поле. 2) Существенно возрастет гидравлическое сопротивление участка, что может привести к снижению расхода и увеличению нагрузки на насосное оборудование. 3) При резком изменении расхода или давления возможно смывание части накопившихся отложений в downstream-оборудование, что приведет к его повреждению.
Подходит ли ФМФ для очистки от алюминиевой или медной стружки?
Нет, абсолютно не подходит. Алюминий, медь, латунь, бронза, нержавеющие стали аустенитного класса (например, AISI 304/316) являются парамагнетиками или диамагнетиками. Их магнитная восприимчивость ничтожна, и магнитное поле фильтра ФМФ не оказывает на них существенного влияния. Для улавливания таких включений необходимо применять сетчатые, центробежные или другие виды не магнитных фильтров.
Заключение
Фильтр магнитный фланцевый ФМФ Ду50 — это эффективное, простое в обслуживании и надежное устройство для решения узкой, но критически важной задачи: удаления ферромагнитных примесей из жидких сред. Его применение позволяет значительно повысить надежность и продлить ресурс дорогостоящего теплоэнергетического и технологического оборудования, снизить аварийность и затраты на ремонт. Правильный подбор по параметрам среды, корректный монтаж и регулярное техническое обслуживание являются залогом его долгой и эффективной работы в составе трубопроводных систем.