Фильтры магнитные фланцевые Ду100
Фильтры магнитные фланцевые Ду100: конструкция, принцип действия и применение
Фильтр магнитный фланцевый Ду100 – это устройство для очистки жидких теплоносителей и рабочих сред в трубопроводных системах от ферромагнитных примесей (окалины, ржавчины, продуктов износа оборудования) путем использования постоянного магнитного поля. Условный проход (Ду) 100 мм соответствует номинальному диаметру трубопровода, к которому производится присоединение. Фланцевое исполнение (как правило, по ГОСТ 33259-2015 или ГОСТ 12815-80) обеспечивает возможность монтажа в разрыв трубопровода на ответственных участках магистралей с высоким давлением и расходом среды.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция фильтра магнитного фланцевого (ФМФ) Ду100 представляет собой комбинацию механического фильтра-грязеуловителя и магнитной системы. Корпус устройства изготавливается из углеродистой (Ст20, Ст25) или нержавеющей (12Х18Н10Т, AISI 304) стали, рассчитанной на рабочее давление до 1,6 МПа (16 бар) или 2,5 МПа (25 бар) в стандартном исполнении. Внутри корпуса расположена перфорированная или сетчатая фильтрующая сетка (лавсановая или металлическая), выполняющая предварительную грубую фильтрацию. Основным рабочим элементом является магнитная система, которая может быть выполнена в двух вариантах:
- Магнитные стержни (штанги): Набор постоянных магнитов на основе редкоземельных металлов (неодим-железо-бор, NdFeB), помещенных в герметичные гильзы из нержавеющей стали. Стержни устанавливаются в защитной решетке или непосредственно в потоке среды. Обеспечивают высокую магнитную индукцию на поверхности.
- Магнитный сердечник (вставка): Единая магнитная система, концентрически расположенная вокруг или внутри проточной части. Часто используется совместно с сеткой.
- Энергетика и теплоснабжение: Вводные узлы ИТП (индивидуальных тепловых пунктов), подающие и обратные магистрали систем отопления и ГВС, защита теплообменников, насосных групп, регуляторов давления и расхода.
- Промышленные системы охлаждения и нагрева: Контуры охлаждения технологического оборудования, замкнутые циркуляционные системы.
- Холодильные установки: Защита компрессоров и испарителей от продуктов износа.
- Системы подготовки воды: Предварительная очистка перед умягчителями и ионообменными фильтрами.
- Промышленные трубопроводы: Защита запорно-регулирующей арматуры, расходомеров, чувствительных элементов КИП.
- Высокая эффективность улавливания мельчайших магнитных частиц, которые не задерживаются сетчатыми фильтрами.
- Отсутствие сопротивления потоку после насыщения магнитной системы (механическая сетка продолжает работать).
- Длительный срок службы магнитной системы (потери магнитных свойств у неодимовых магнитов менее 1% за 10 лет).
- Простота обслуживания без замены расходных материалов (только периодическая очистка).
- Снижение затрат на ремонт оборудования и промывку систем.
- Не улавливает немагнитные отложения (соли кальция, магния, песок, окалина цветных металлов). Требуется комбинация с другими типами фильтров.
- Более высокая начальная стоимость по сравнению с обычными сетчатыми фильтрами.
- Необходимость регулярного ручного обслуживания (в неавтоматизированных версиях).
- Ограничение по температуре среды для стандартных магнитных систем.
Сверху корпуса устанавливается фланцевая заглушка или крышка на болтовом соединении, позволяющая осуществлять техническое обслуживание – извлечение и очистку магнитной системы и сетки без демонтажа всего устройства с трубопровода. Уплотнение обеспечивается паронитовой или резиновой прокладкой.
Принцип действия и технические характеристики
Рабочая среда (вода, теплоноситель, масло, сжатый воздух с каплями влаги) поступает во входной патрубок фильтра. Проходя через магнитное поле высокой напряженности, ферромагнитные частицы намагничиваются и притягиваются к поверхности магнитных стержней или сердечника. Немагнитные механические примеси задерживаются фильтрующей сеткой. Таким образом, осуществляется двухступенчатая очистка. Эффективность улавливания магнитных частиц для качественных моделей достигает 99% для частиц размером от 1 мкм и выше.
Основные технические параметры для типового ФМФ Ду100:
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Условный проход (DN) | 100 мм |
| Условное давление (PN) | 16 или 25 бар |
| Присоединение | Фланец по ГОСТ 33259 (предпочтительно), ГОСТ 12815. Исполнение 1 или 11. |
| Материал корпуса | Углеродистая сталь, нержавеющая сталь |
| Материал магнитной системы | Постоянные магниты NdFeB (неодимовые) |
| Температура рабочей среды | От -40°C до +150°C (для стандартных исполнений). Для высоких температур требуются магниты на основе самария-кобальта (SmCo). |
| Рабочая среда | Вода, этиленгликоль, пропиленгликоль, масла, сжатый воздух, пароконденсат. |
| Габаритные размеры (примерные, L x H) | ~ 400 x 300 мм (зависит от производителя) |
| Масса | ~ 25-40 кг |
Область применения и места установки
Фильтры магнитные фланцевые Ду100 находят применение в системах, где требуется защита дорогостоящего оборудования от абразивного износа и засорения, а также поддержание чистоты теплоносителя. Основные области применения:
Рекомендуемые места установки: Непосредственно после врезки в магистраль, перед защищаемым оборудованием (насос, теплообменник, котел), на обратной линии перед входом в котел. Обязательна установка на горизонтальном участке трубопровода магнитами вверх или вниз (согласно инструкции), чтобы исключить скопление пузырьков воздуха в верхней части корпуса. Перед фильтром рекомендуется установить отсечную арматуру для отключения при обслуживании.
Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами фильтров
Преимущества:
Недостатки:
Подбор, монтаж и обслуживание
Критерии подбора: При выборе ФМФ Ду100 необходимо учитывать: давление в системе (PN), химический состав и температуру среды (материал корпуса и тип магнитов), требуемую тонкость фильтрации (размер ячейки сетки), наличие дренажного отверстия. Важно убедиться, что присоединительные размеры фланцев соответствуют фланцам трубопровода (диаметр окружности болтов, количество и диаметр отверстий).
Монтаж: Монтаж осуществляется на подготовленный участок трубопровода с использованием уплотнений для фланцевых соединений (паронит, фторопласт). Необходимо обеспечить удобный доступ к заглушке для обслуживания. Корпус фильтра должен быть ориентирован согласно стрелке направления потока на корпусе. После монтажа рекомендуется провести опрессовку системы на давление, не превышающее пробное давление фильтра.
Обслуживание: Периодичность обслуживания зависит от загрязненности среды. Контроль перепада давления до и после фильтра (по манометрам) – основной индикатор необходимости очистки. Процедура включает: отключение участка, сброс давления, вскрытие заглушки, извлечение магнитных элементов и сетки, механическую очистку от шлама, промывку и установку на место. Магнитные элементы нельзя подвергать ударным нагрузкам и нагреву выше 80°C при очистке.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое отличие магнитного фланцевого фильтра от обычного сетчатого?
Обычный сетчатый фильтр задерживает только механические частицы, размер которых превышает размер ячейки сетки (обычно 500-800 мкм). Магнитный фильтр дополнительно улавливает ферромагнитные частицы любого размера, вплоть до коллоидных (1-5 мкм), которые проходят через сетку и циркулируют в системе, вызывая абразивный износ.
2. Можно ли установить фильтр Ду100 на трубопровод диаметром 100 мм, но с фланцами по ГОСТ 12820-80 (старым)?
Да, можно, но это требует внимательности. Фланцы по старому ГОСТ 12820-80 (на Ру 10) и современному ГОСТ 33259-2015 (на PN 16) имеют одинаковые присоединительные размеры (Ду, D, D1, nxd). Однако, всегда необходимо сверять чертежи или геометрические параметры конкретных фланцев для гарантии совпадения всех отверстий.
3. Как часто нужно чистить магнитный фильтр Ду100 в системе отопления?
Для новой или после ремонта системы – в первый месяц эксплуатации проверку и очистку стоит проводить еженедельно. В стабильно работающей системе – 1-2 раза в отопительный сезон. Лучший индикатор – рост перепада давления на фильтре более 0,05-0,1 МПа.
4. Теряют ли магниты свои свойства со временем?
Качественные неодимовые магниты (NdFeB) имеют крайне низкую естественную размагничиваемость (менее 1% за десятилетие). Однако их свойства могут ухудшиться при критическом перегреве (выше точки Кюри, для NdFeB это около 80-200°C в зависимости от марки) или при сильных механических повреждениях (ударах).
5. Что делать, если в системе много немагнитной взвеси (песка, известковых отложений)?
Магнитный фильтр в этом случае будет выполнять только функцию грубого сетчатого фильтра. Необходима установка дополнительных средств очистки: грязевиков с отстойником, промывных сетчатых фильтров, либо систем умягчения воды. Возможна установка каскада фильтров.
6. Существуют ли аналогичные фильтры с автоматической очисткой?
Да, существуют магнитно-механические фильтры с функцией автоматической промывки. В них очистка магнитной системы и сетки осуществляется за счет обратного потока среды или специальной щетки, управляемой приводом. Однако, они существенно дороже и требуют подвода коммуникаций.
Заключение
Фильтр магнитный фланцевый Ду100 является эффективным и надежным техническим решением для защиты инженерных систем от ферромагнитных загрязнений. Его применение позволяет значительно продлить ресурс работы теплообменного, насосного и запорно-регулирующего оборудования, снизить эксплуатационные расходы на ремонт и промывку, а также повысить общую энергоэффективность системы за счет поддержания чистоты теплоносителя. Правильный подбор по параметрам среды и давления, корректный монтаж и регулярное техническое обслуживание являются залогом долгой и безотказной работы устройства. В условиях современных требований к надежности и экономичности энергетических и тепловых сетей, установка магнитных фильтров переходит из разряда рекомендуемых мер в категорию необходимых.