Фильтры Ду 80

Фильтры Ду 80: конструкция, применение и технические аспекты выбора

Фильтр Ду 80 представляет собой трубопроводную арматуру, предназначенную для механической очистки рабочей среды (жидкости, газа, пара) от твердых взвешенных частиц. Условный диаметр (Ду) 80 мм указывает на номинальный диаметр проходного отверстиния присоединительных патрубков, что соответствует наружному диаметру трубопровода примерно 89 мм по ГОСТ. Основная функция – защита оборудования (насосов, теплообменников, регулирующей и запорной арматуры, счетчиков) от абразивного износа, засорения и выхода из строя.

Конструктивные особенности и типы фильтров Ду 80

Конструкция фильтра грубой очистки (грязевика) для условного диаметра 80 мм, как правило, включает в себя следующие основные элементы:

• Корпус: Изготавливается из углеродистой (Ст20, Ст3) или нержавеющей стали (12Х18Н10Т, 08Х18Н10), чугуна (СЧ20, ВЧ40) или латуни. Корпус может быть разборным (фланцевым, муфтовым) или неразборным (сварным). Для Ду 80 наиболее распространено фланцевое исполнение.
• Фильтрующий элемент (сетка, перфорированная вставка): Выполняется из нержавеющей стали, латуни или синтетических материалов. Ячейка сетки определяет степень очистки. Основной параметр – условная пропускная способность, измеряемая в микрометрах (мкм) или Mesh (количество отверстий на линейный дюйм).
• Крышка (заглушка) или пробка: Обеспечивает доступ к фильтрующему элементу для его очистки или замены. Для фланцевых моделей Ду 80 крышка крепится болтовым соединением с прокладкой.
• Отстойная камера (грязевая камера): Полость, где происходит осаждение наиболее крупных частиц перед фильтрующей сеткой.
• Уплотнительные элементы: Прокладки (паронит, фторопласт, резина EPDM, NBR) и сальниковые набивки, обеспечивающие герметичность.

Классификация фильтров Ду 80

Фильтры для трубопроводов Ду 80 классифицируются по нескольким ключевым признакам:

1. По типу присоединения к трубопроводу:

• Фланцевые (ГОСТ 12815-80): Наиболее распространенный тип для Ду 80. Обеспечивают прочное, разъемное соединение, удобное для монтажа/демонтажа. Давление, как правило, от PN10 до PN40.
• Муфтовые (резьбовые): Для Ду 80 встречаются реже из-за сложности нарезки резьбы большого диаметра и меньшей прочности соединения. Применяются на системах с меньшим давлением.
• Под приварку: Корпус имеет патрубки для стыковой сварки с трубопроводом. Обеспечивает абсолютную герметичность, используется на ответственных высоконапорных линиях.

2. По конструкции корпуса и методу очистки:

• Y-образные (косые): Фильтрующий элемент расположен под углом к потоку в отводе корпуса. Компактны, могут очищаться без отключения от линии (при наличии заглушки). Чаще используются для жидкостей.
• Грязевики (прямые, Т-образные): Имеют колбовидный или Т-образный корпус с перпендикулярным расположением отстойной камеры. Обладают большей грязеемкостью и меньшим гидравлическим сопротивлением. Требуют остановки системы для очистки.
• Картриджные (патронные): Используют сменные фильтрующие элементы из бумаги, полиэстера и др. Обеспечивают тонкую очистку (до 1-5 мкм). Требуют частой замены картриджей.
• Самопромывные (с системой обратной промывки): Оснащены клапаном для сброса осадка без разборки корпуса. Эффективны в системах с высоким содержанием взвесей.
• Магнитно-механические: В корпус встроены постоянные магниты для улавливания ферромагнитных частиц (окалины, стружки) в дополнение к сетке.

Основные технические характеристики и параметры выбора

При подборе фильтра Ду 80 для конкретной технологической системы необходимо учитывать комплекс параметров.

Таблица 1. Ключевые параметры выбора фильтра Ду 80

Параметр	Описание и типовые значения для Ду 80	Влияние на выбор
Условное давление (PN, Ру)	PN10, PN16, PN25, PN40, PN63. Указывает на максимальное избыточное давление при температуре 20°C.	Должно соответствовать или превышать рабочее давление в системе. Для пара и высоконапорных систем выбирают PN40 и выше.
Рабочая температура среды	Диапазон: от -40°C (с морозостойкими уплотнениями) до +300°C и выше (для паровых систем).	Определяет материал корпуса, фильтроэлемента и тип уплотнений. Для высоких температур – сталь, графитовые уплотнения.
Тип рабочей среды	Вода (питьевая, техническая, морская), пар, теплоноситель (гликоль), нефтепродукты, газ, химические вещества.	Определяет коррозионную стойкость материалов. Для агрессивных сред – нержавеющая сталь или латунь.
Тонкость фильтрации (размер ячейки)	Сетка: от 100 до 1000 мкм (0.1-1.0 мм). В единицах Mesh: 20 mesh (~841 мкм), 40 mesh (~420 мкм), 100 mesh (~149 мкм).	Выбирается исходя из требований защищаемого оборудования. Для насосов – 400-500 мкм, для теплообменников – 200-300 мкм, для счетчиков – 100-200 мкм.
Гидравлическое сопротивление (потеря давления)	Зависит от конструкции, чистоты сетки и расхода. Указывается в паспорте в виде графика ΔP = f(Q).	Важно для систем с низким напором. С увеличением тонкости фильтрации сопротивление растет. Необходим расчет, чтобы не нарушить технологический режим.
Присоединительные размеры	Для фланцев Ду 80: диаметр фланца ~200 мм, количество отверстий 8, диаметр отверстий 18 мм (для PN16). По ГОСТ 12815-80.	Должны точно соответствовать фланцам трубопровода (межосевое расстояние, диаметр и расположение отверстий).
Пропускная способность (Kv)	Коэффициент пропускной способности, м³/ч. Для фильтра Ду 80 при чистой сетке может составлять 100-160 м³/ч в зависимости от конструкции.	Должен соответствовать проектному расходу среды. При засорении пропускная способность падает.

Области применения фильтров Ду 80

• Теплоэнергетика и ЖКХ: Вводные узлы тепловых пунктов (ИТП, ЦТП), подающие и обратные трубопроводы систем отопления и ГВС для защиты теплообменников, насосов и регулирующих клапанов.
• Водоснабжение и водоочистка: На входе насосных станций, перед системами тонкой очистки и умягчения, на вводе в здание для защиты приборов учета.
• Промышленные системы: В технологических линиях для защиты дорогостоящего оборудования (компрессоров, форсунок, испарителей), в системах охлаждения.
• Нефтегазовая отрасль: Предварительная очистка транспортируемых жидкостей и газов на линейной части трубопроводов.
• Паровые системы: Паропроводы котельных установок для защиты паровых клапанов, турбин и сепараторов.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж фланцевого фильтра Ду 80 должен осуществляться на прямом горизонтальном участке трубопровода с обеспечением свободного доступа к крышке для обслуживания. Стрелка на корпусе должна совпадать с направлением потока среды. Перед фильтром и после него рекомендуется установить запорную арматуру для отключения при ревизии. Для систем с непрерывным процессом применяют параллельную установку двух фильтров (основной и резервный) с обводной линией.

Техническое обслуживание заключается в периодической ревизии и очистке фильтрующего элемента. Частота зависит от степени загрязненности среды и контролируется по увеличению перепада давления на фильтре (по показаниям манометров до и после). При очистке сетку промывают, продувают или заменяют. Необходимо проверять состояние прокладок и при необходимости производить их замену для предотвращения утечек.

Нормативная и техническая документация

Производство и поставка фильтров Ду 80 в РФ регламентируется рядом стандартов:

• ГОСТ Р 55018-2012 (ЕН 13445-1:2009) «Сосуды и аппараты. Общие требования» – на сосуды под давлением.
• ГОСТ 12815-80 «Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Ру от 0,1 до 20,0 МПа»
• ГОСТ 28338-89 «Проходы условные (размеры номинальные)»
• Технические условия (ТУ) конкретных производителей.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Как часто необходимо чистить фильтр Ду 80 в системе отопления?

Периодичность зависит от состояния системы. В новой системе или после гидравлических испытаний – в первые недели эксплуатации проверку следует проводить еженедельно. В стабильно работающей закрытой системе – 1-2 раза в отопительный сезон. Критерий – рост перепада давления более 0,5-1,0 бар по сравнению с чистым состоянием.

2. Можно ли установить фильтр Ду 80 на вертикальный трубопровод?

Да, но с учетом типа фильтра. Y-образные фильтры можно устанавливать только на горизонтальных потоках, направленных сверху вниз, чтобы отстойная камера была направлена вниз. Прямые грязевики могут устанавливаться вертикально при условии направления потока сверху вниз, чтобы осадок скапливался в нижней части.

3. Чем отличается фильтр Ду 80 от фильтра с условным проходом 3″?

Ду 80 приблизительно соответствует номинальному диаметру 3 дюйма (76,2 мм). Однако, это не тождественные величины. При подборе арматуры необходимо руководствоваться именно параметром Ду (ГОСТ 28338-89), так как он определяет присоединительные размеры. Фильтр на 3″ может иметь небольшие отличия в размерах фланцев, что осложнит монтаж.

4. Какой материал корпуса выбрать для фильтра на морскую воду?

Для морской воды, обладающей высокой коррозионной активностью, оптимальным выбором является корпус и сетка из нержавеющей стали аустенитного класса, например, AISI 316 (аналог 03Х17Н14М2) или более стойкой AISI 316L. Латунь и чугун не рекомендуются из-за интенсивной коррозии и dezincification (для латуни).

5. Что такое «длина корпуса» фильтра и почему она важна?

Длина корпуса (строительная длина) – это расстояние между присоединительными плоскостями фланцев. Для фильтра Ду 80 она может варьироваться в зависимости от типа (Y-образный, прямой) и производителя. Важность параметра заключается в необходимости вписать фильтр в существующий трубопровод без его переделки. Данные указываются в каталогах и чертежах.

6. Как правильно подобрать тонкость фильтрации (размер ячейки)?

Подбор осуществляется исходя из требований защищаемого оборудования, указанных в его паспорте. Общее правило: размер ячейки фильтра должен быть на 10-20% меньше минимального зазора в защищаемом оборудовании. Например, для циркуляционных насосов с зазорами 0,5 мм выбирают фильтр 400-500 мкм. Слишком мелкая сетка вызовет частое засорение и рост гидросопротивления.

7. Нужен ли фильтр Ду 80, если на насосной станции уже есть сетчатый фильтр на всасывании?

Да, как правило, нужен. Всасывающий фильтр защищает сам насос. Фильтр на напорной линии (Ду 80) защищает последующее оборудование, расположенное после насоса. Кроме того, установка фильтра после насоса позволяет улавливать продукты износа самого насоса.