Фильтры чугунные фланцевые Ду50: конструкция, применение и технические характеристики
Фильтр чугунный фланцевый Ду50 — это трубопроводная арматура, предназначенная для механической очистки рабочей среды (воды, пара, теплоносителя, газа, нефтепродуктов) от твердых взвешенных частиц. Условный диаметр (Ду) 50 мм соответствует номинальному проходу, что делает данное изделие одним из наиболее востребованных типоразмеров в системах отопления, водоснабжения, вентиляции и технологических линиях. Основное назначение — защита чувствительного оборудования (насосов, теплообменников, счетчиков, регулирующей арматуры) от абразивного износа, засорения и выхода из строя.
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция фильтра (грязеуловителя) Ду50 является типовой и состоит из следующих ключевых элементов:
- Корпус. Изготавливается из чугуна марки СЧ20 (серый чугун) по ГОСТ 7293-85. Чугун обеспечивает высокую коррозионную стойкость, прочность и долговечность в неагрессивных средах при рабочих температурах до 150°C (для воды) и до 300°C (для пара). Корпус имеет разборную конструкцию, состоящую из основной части и крышки (стакана).
- Фланцы. Выполнены заодно с корпусом в соответствии с ГОСТ 33259-2015 (тип 11). Для Ду50 стандартным является исполнение с фланцами на условное давление Ру16. Фланцы имеют геометрию, соответствующую ГОСТ 33259 (ранее серия 2.1 по ГОСТ 12820-80), с отверстиями под шпильки или болты, что обеспечивает надежное присоединение к трубопроводу.
- Фильтрующий элемент (сетка). Цилиндрическая сетка, изготавливаемая из нержавеющей стали (марки 12Х18Н10Т, AISI 304) или латуни. Ячейка сетки определяет степень фильтрации. Стандартные размеры ячейки для Ду50: 0.5 мм, 0.8 мм, 1.0 мм. Сетка крепится внутри корпуса и является съемной для обслуживания.
- Уплотнение. Между корпусом и крышкой устанавливается паронитовая или резиновая прокладка для обеспечения герметичности. Уплотнение резьбовой пробки на крышке осуществляется с помощью льняной подмотки или фум-ленты.
- Пробка для очистки (дренажный штуцер). Расположена в нижней части корпуса (стакана) и служит для удаления скопившегося шлама без демонтажа фильтра или разборки трубопровода.
- Центральные и индивидуальные тепловые пункты (ЦТП, ИТП). Установка на подающем и обратном трубопроводах перед пластинчатыми теплообменниками, циркуляционными насосами, регуляторами давления и температуры.
- Системы горячего и холодного водоснабжения (ГВС, ХВС). Защита квартирных и общедомовых счетчиков воды, регуляторов давления, бытовой и санитарной техники.
- Системы вентиляции и кондиционирования. Очистка воды в чиллерах, фанкойлах, центральных кондиционерах.
- Промышленные технологические линии. Предварительная очистка воды и других жидкостей в различных технологических процессах.
- Перекрыть запорную арматуру до и после фильтра.
- Открыть дренажную пробку на стакане, предварительно подставив емкость для сбора шлама.
- После слива основной массы отложений, открутить гайки крепления крышки (стакана), извлечь сетку.
- Промыть сетку и внутреннюю полость корпуса водой под давлением.
- Осмотреть сетку на предмет целостности. Заменить при необходимости.
- Установить сетку и крышку на место с новой прокладкой. Затянуть крепеж равномерно.
- Закрыть дренажную пробку, открыть запорную арматуру, проверить отсутствие течей.
- Высокая механическая прочность и долговечность чугунного корпуса.
- Универсальность применения для различных сред (вода, пар, нефтепродукты).
- Простота конструкции, ремонтопригодность, легкое обслуживание.
- Возможность очистки без разбора трубопровода (через дренажную пробку).
- Относительно низкая стоимость по сравнению с фильтрами из углеродистой или нержавеющей стали.
- Большие габариты и масса по сравнению с сетчатыми муфтовыми фильтрами.
- Ограниченная коррозионная стойкость чугуна в агрессивных средах (не применяется, например, в кислых средах).
- Необходимость в периодическом ручном обслуживании (неавтоматизированная очистка).
- Ограничение по температуре для водяных систем (до +150°C из-за уплотнений).
Принцип действия основан на процеживании потока. Рабочая среда поступает через входной фланец внутрь корпуса, где проходит через сетку. Твердые частицы задерживаются на внутренней поверхности сетки и оседают в отстойной зоне (стакане). Очищенная среда выходит через выходной фланец.
Основные технические параметры и маркировка
Фильтры чугунные фланцевые Ду50 характеризуются рядом технических параметров, которые необходимо учитывать при подборе.
Таблица 1. Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Условный диаметр (Ду, DN) | 50 мм | ГОСТ 28338-2016 |
| Условное давление (Ру, PN) | 16 бар (1,6 МПа) — наиболее распространенное | ГОСТ 26349-84 |
| Пропускная способность (Kvs) | Приблизительно 60-80 м³/ч (зависит от конструкции и загрязненности сетки) | Расчетный параметр |
| Рабочая температура | Для воды: до +150°C; для пара: до +300°C | Зависит от материала уплотнений |
| Материал корпуса | Чугун СЧ20 | ГОСТ 7293-85 |
| Материал сетки | Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т (AISI 304) | ГОСТ 5632-2014 |
| Присоединение | Фланцевое, межфланцевое расстояние по ГОСТ 12815-80 | ГОСТ 33259-2015 |
| Степень фильтрации (размер ячейки) | 0.5 мм, 0.8 мм, 1.0 мм (стандартные) | Технические условия |
| Масса (примерная) | 8-12 кг | — |
Маркировка
Маркировка наносится на корпус изделия и включает: наименование или товарный знак завода-изготовителя; условный диаметр (Ду50); условное давление (Ру16); материал корпуса (чугун); стрелку, указывающую направление потока; дату изготовления.
Области применения и схемы установки
Фильтры Ду50 находят применение в системах, где требуется надежная защита оборудования при значительных расходах среды.
Схема установки: Фильтр монтируется на горизонтальном участке трубопровода (предпочтительно) или вертикальном (при условии направления потока сверху вниз). Обязательное условие — расположение отстойника (стакана) внизу. Перед фильтром и после него рекомендуется устанавливать запорную арматуру (задвижки, шаровые краны) для возможности его отключения и обслуживания. Стрелка на корпусе должна строго совпадать с направлением потока рабочей среды.
Расчет и подбор фильтра Ду50
Подбор фильтра заключается не только в выборе типоразмера по диаметру трубопровода, но и в проверке его на гидравлическое сопротивление. При засорении сетки перепад давления на фильтре увеличивается. Критически важным параметром является потери давления на чистой сетке.
Таблица 2. Ориентировочные потери давления (ΔP) на чистом фильтре Ду50
| Расход воды, м³/ч | Скорость потока, м/с | ΔP, бар (для сетки 0.8 мм) |
|---|---|---|
| 10 | ~1.4 | 0.05 — 0.1 |
| 20 | ~2.8 | 0.2 — 0.3 |
| 30 | ~4.2 | 0.5 — 0.7 |
При выборе необходимо обеспечить, чтобы расчетные потери давления на фильтре в чистом состоянии не превышали допустимых для данной системы. Для систем с высокими требованиями к чистоте среды (например, перед теплообменниками) выбирают сетку с меньшей ячейкой (0.5 мм), но при этом учитывают более частое обслуживание.
Монтаж, эксплуатация и обслуживание
Монтаж: Установка производится на подготовленный трубопровод с использованием прокладок (паронит, резина) между фланцами фильтра и трубопровода. Болты/шпильки затягиваются крест-накрест с равномерным усилием для предотвращения перекоса. Не допускается приложение монтажных усилий к корпусу фильтра, особенно к стакану.
Эксплуатация: В процессе работы необходимо регулярно контролировать перепад давления на фильтре по показаниям манометров, установленных до и после него. Резкое увеличение перепада сигнализирует о загрязнении.
Обслуживание (промывка):
Периодичность обслуживания определяется опытным путем в зависимости от загрязненности среды.
Преимущества и недостатки
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Чем отличается фильтр фланцевый от муфтового того же диаметра Ду50?
Фланцевый фильтр предназначен для присоединения к трубопроводу с помощью фланцев на болтовом соединении. Он рассчитан на более высокие давления (как правило, от PN16), имеет большую пропускную способность и используется на магистральных линиях. Муфтовый фильтр (резьбовой) имеет меньшие габариты, монтируется на резьбе и применяется в системах с меньшими давлениями (до PN16) и диаметрами, часто на ответвлениях к конечному оборудованию.
2. Как часто нужно чистить фильтр Ду50 в системе отопления?
Периодичность зависит от состояния системы. В новой системе или после ремонта в первый год эксплуатации проверку и очистку рекомендуется проводить ежеквартально. В стабильно работающей чистой системе — 1-2 раза в отопительный сезон. Критерий — увеличение перепада давления более чем на 0.3-0.5 бар от начального значения на чистом фильтре.
3. Можно ли установить фильтр Ду50 на вертикальном трубопроводе?
Да, но только при условии направления потока сверху вниз. Это обеспечит естественное осаждение шлама в отстойник. При направлении потока снизу вверх шлам не будет задерживаться в стакане, что резко снижает эффективность фильтрации. Идеальной является горизонтальная установка.
4. Что будет, если установить фильтр против направления потока?
Это приведет к тому, что отсеянные частицы не будут попадать в отстойную зону, а останутся во входном патрубке, быстро забьют сетку с внешней стороны, которую сложно очистить. Гидравлическое сопротивление возрастет катастрофически быстро. Кроме того, конструктивно фильтр не рассчитан на такое усилие, и может произойти разгерметизация.
5. Какой размер ячейки сетки выбрать для системы ХВС?
Для защиты счетчиков воды и бытовой техники в системах ХВС и ГВС достаточно сетки с ячейкой 0.8-1.0 мм. Если вода имеет значительное количество мелких механических примесей (песок), целесообразно установить фильтр с ячейкой 0.5 мм, но с обязательным учетом более частого обслуживания.
6. Существуют ли аналоги чугунных фильтров для агрессивных сред?
Да, для агрессивных сред (кислоты, щелочи, морская вода) применяются фланцевые фильтры с корпусом из нержавеющей стали (например, марки 12Х18Н10Т, AISI 316) или углеродистой стали с защитным покрытием. Их конструкция аналогична чугунным, но стоимость значительно выше.
7. Нужно ли устанавливать манометры до и после фильтра?
Для крупных ответственных систем (ЦТП, технологические линии) установка контрольных манометров или дифференциального манометра крайне рекомендуется. Это позволяет объективно контролировать степень загрязнения и проводить обслуживание по фактической необходимости, а не по графику. В небольших системах часто обходятся без них, ориентируясь на косвенные признаки (снижение расхода, падение давления).
Заключение
Фильтр чугунный фланцевый Ду50 является классическим, проверенным решением для грубой механической очистки рабочих сред в инженерных системах. Его надежность, простота и ремонтопригодность обеспечили ему широкое применение в энергетике и ЖКХ. Правильный подбор по параметрам (давление, размер ячейки), корректный монтаж с учетом направления потока и организация регулярного технического обслуживания являются залогом долгой и эффективной работы как самого фильтра, так и защищаемого им дорогостоящего оборудования. При выборе следует отдавать предпочтение изделиям, изготовленным в соответствии с ГОСТ, от проверенных производителей.