Фильтры фланцевые Ду 65
Фильтры фланцевые Ду 65: конструкция, применение и технические аспекты выбора
Фильтр фланцевый Ду 65 представляет собой трубопроводную арматуру, предназначенную для механической очистки рабочей среды (жидкости, газа, пара) от твердых взвешенных частиц. Условный диаметр (Ду) 65 мм соответствует номинальному проходу, что приблизительно равно 2.5 дюйма. Фланцевое исполнение подразумевает присоединение к трубопроводу с помощью фланцев по ГОСТ, EN или ASME, что обеспечивает высокую герметичность, прочность соединения и удобство монтажа/демонтажа для обслуживания. Основная функция устройства – защита дорогостоящего оборудования (насосов, теплообменников, регулирующей арматуры, счетчиков) от абразивного износа, засорения и выхода из строя.
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция фильтра фланцевого Ду 65 является типовой для подобных устройств сетчатого типа. Основными элементами являются:
- Корпус: Изготавливается из углеродистой (Ст20, 25Л), легированной (09Г2С, 12Х18Н10Т) стали, чугуна (ВЧШГ, КЧ) или цветных металлов (латунь, бронза) в зависимости от рабочей среды, давления и температуры. Корпус имеет два патрубка с фланцами для врезки в линию.
- Фильтрующий элемент (сетчатый цилиндр): Выполнен из нержавеющей стали (сетка ГОСТ 3187-76, перфорированный лист) с определенным размером ячейки. Является сменной или промываемой деталью.
- Крышка (пробка, колпак): Обеспечивает герметичный доступ к фильтрующему элементу для его извлечения и очистки. Крепится на болтах к корпусу через прокладку.
- Уплотнительные элементы: Прокладки (паронит, фторопласт, резина) и сальниковые набивки, обеспечивающие герметичность в местах разъемных соединений.
- Отстойная камера (карман): Полость в нижней части корпуса, где скапливаются отфильтрованные частицы.
- Грязевики (Y-образные, косые): Имеют корпус в форме буквы Y или наклонный отстойник. Обслуживание требует остановки системы и разборки. Отличаются простотой и надежностью.
- Фланцевые фильтры-грязевики (прямые, муфтовые): Корпус прямой, фильтрующий элемент расположен перпендикулярно потоку. Часто имеют увеличенную грязеемкость.
- Самопромывные (прямоточные): Оснащены запорным клапаном на отстойной камере. Промывка осуществляется без отключения магистрали путем открытия клапана и сброса загрязнений в дренаж.
- Картриджные (со сменным элементом): Вместо сетчатого цилиндра используют сменные картриджи из различных материалов (целлюлоза, полипропилен). Обеспечивают более тонкую очистку.
- Плоские приварные (ГОСТ 12820-80)
- Воротниковые приварные (ГОСТ 12821-80)
- С резьбовыми шипами/впадинами
- По стандарту EN 1092-1 (PN10, PN16, PN25, PN40)
- По стандарту ASME B16.5 (Class 150, 300)
- Условный диаметр (Ду/DN): 65 мм. Должен соответствовать диаметру трубопровода.
- Условное давление (Ру/PN): Диапазон от PN10 до PN40 (1.0 – 4.0 МПа). Выбирается исходя из максимального рабочего давления в системе с запасом 10-15%.
- Пропускная способность (Kvs): Значение, характеризующее гидравлическое сопротивление фильтра. Для Ду 65 Kvs может составлять от 60 до 120 м³/ч в зависимости от конструкции и чистоты элемента. Падение давления на чистом фильтре не должно превышать 0.05-0.1 МПа.
- Температура рабочей среды: Определяет выбор материала и типа уплотнений.
- Размер ячейки (тонкость фильтрации): Выбирается исходя из требований защищаемого оборудования. Обычно составляет 0.5-1.0 мм для грубой и 0.1-0.25 мм для нормальной очистки.
- Грязеемкость: Объем отстойной камеры, влияющий на периодичность обслуживания.
- Направление потока: Указывается стрелкой на корпусе. В большинстве конструкций поток подводится к фильтрующему элементу снаружи внутрь.
- Тип фланцев и исполнение по ГОСТ 33259-2015 (ранее ГОСТ 15150): Климатическое исполнение (У, УХЛ, Т) и категория размещения.
- Теплоэнергетика: Установка на всасывающих и напорных линиях сетевых, подпиточных и питательных насосов котельных и ТЭЦ. Защита теплообменников (подогревателей сетевой воды, конденсаторов), регуляторов давления и температуры, счетчиков тепловой энергии.
- Водоснабжение и водоотведение: Предварительная очистка воды на водозаборных сооружениях, защита насосных станций первого и второго подъема, установка перед системами умягчения и обратного осмоса.
- Промышленные технологические линии: Фильтрация технологических жидкостей, масел, эмульсий, химических реагентов в металлургии, машиностроении, химической и пищевой промышленности.
- Системы вентиляции и кондиционирования: Очистка теплоносителя в чиллерах и фанкойлах.
- Транспортные системы: Фильтры для топливных и масляных систем на судах и в промышленных установках.
Принцип действия основан на барьерной фильтрации. Поток среды, поступая во входной патрубок, проходит через сетку фильтрующего элемента. Твердые частицы, размер которых превышает размер ячейки, задерживаются на внутренней поверхности сетки или оседают в отстойной камере. Очищенная среда выходит через выходной патрубок. По мере загрязнения элемента перепад давления на фильтре увеличивается, что сигнализирует о необходимости его очистки.
Классификация и основные типы
Фильтры фланцевые Ду 65 классифицируются по нескольким ключевым признакам:
1. По типу конструкции и способу очистки:
2. По типу присоединения фланцев:
3. По степени фильтрации (тонкости очистки):
Определяется номинальной и абсолютной тонкостью фильтрации, измеряемой в микрометрах (мкм) или миллиметрах (мм).
| Класс фильтрации | Размер ячейки сетки, мм | Тонкость фильтрации, мкм (номин.) | Типичное применение для Ду 65 |
|---|---|---|---|
| Грубая очистка | 0.5 – 3.0 и более | 500 – 3000 | Водозабор из открытых источников, защита насосов первого подъема, предварительная очистка в системах водоподготовки. |
| Нормальная очистка | 0.1 – 0.5 | 100 – 500 | Защита циркуляционных насосов в системах отопления и охлаждения, технологические линии, промышленные водопроводы. |
| Тонкая очистка | 0.01 – 0.1 | 10 – 100 | Подпиточные линии котельных, защита теплообменного оборудования, форсунок, систем тонкой очистки. |
Материалы исполнения и условия применения
Выбор материала корпуса и фильтрующего элемента определяется параметрами рабочей среды и условиями эксплуатации.
| Материал корпуса | Марка стали/материала | Рабочая среда | Макс. температура, °C | Давление (PN), МПа |
|---|---|---|---|---|
| Чугун | Ч, КЧ, ВЧШГ | Вода, пар, нейтральные жидкости, газ | 300 | 1.0 – 1.6 (PN10-PN16) |
| Углеродистая сталь | Ст20, 25Л | Вода, пар, нефтепродукты, масла | 400 | 1.6 – 4.0 (PN16-PN40) |
| Нержавеющая сталь | 12Х18Н10Т, 08Х18Н10, AISI 304/316 | Агрессивные среды, пищевые продукты, химические реагенты, морская вода | 450 | 1.6 – 6.3 (PN16-PN63) |
| Латунь/Бронза | ЛС59, БрАЖМц | Морская вода, хладагенты, топливо, техническая вода | 200 | 1.0 – 1.6 (PN10-PN16) |
Фильтрующий элемент в подавляющем большинстве случаев изготавливается из нержавеющей стали AISI 304 (для общих условий) или AISI 316 (для агрессивных сред). Это обеспечивает коррозионную стойкость и долговечность.
Ключевые технические характеристики и параметры выбора
При подборе фильтра фланцевого Ду 65 необходимо учитывать следующий набор параметров:
Области применения в энергетике и промышленности
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж должен осуществляться на прямом горизонтальном участке трубопровода (предпочтительно) или вертикальном участке с направлением потока сверху вниз. Перед фильтром необходимо предусмотреть запорную арматуру для его отключения. Обязательна установка манометров до и после фильтра или дифференциального манометра для контроля перепада давления – основного индикатора загрязнения. Доступ к крышке (пробке) для обслуживания должен быть свободным.
Эксплуатация требует регулярного контроля перепада давления. Очистку (промывку) сетчатого элемента следует проводить при достижении перепада 0.05-0.08 МПа. Процедура включает: отключение участка, сброс давления, вскрытие крышки, извлечение и механическую очистку элемента (промывку водой, продувку паром или воздухом). В самопромывных моделях процедура упрощается открытием дренажного клапана. После очистки необходимо проверить целостность сетки и состояние прокладок перед обратной сборкой.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Как часто нужно чистить фильтр Ду 65?
Периодичность очистки не регламентирована строго и зависит исключительно от степени загрязнения среды. Основной критерий – перепад давления. В новых системах или при сезонном пуске рекомендуется проверять фильтр чаще из-за возможного наличия строительного мусора и окалины.
2. Можно ли установить фильтр Ду 65 на вертикальном трубопроводе?
Да, но только при условии направления потока сверху вниз, чтобы отфильтрованные частицы скапливались в отстойной камере. При направлении снизу вверх грязеотделение будет неэффективным.
3. В чем разница между номинальной и абсолютной тонкостью фильтрации?
Номинальная тонкость (µm nominal) – размер частиц, которые фильтр задерживает с эффективностью 85-90%. Абсолютная тонкость (µm absolute) – размер частиц, задерживаемых с эффективностью 98-99.9%. В технической документации на сетчатые фильтры чаще указывают номинальную тонкость или просто размер ячейки сетки в мм.
4. Что выбрать: чугунный или стальной фильтр для системы отопления?
Для большинства закрытых систем отопления с рабочим давлением до 1.6 МПа и температурой до 150°C подойдет чугунный фильтр (ВЧШГ предпочтительнее). Для тепловых сетей (котельные, магистрали) с более высокими параметрами (Т>150°C, P>1.6 МПа) следует выбирать фильтры из углеродистой (Ст20) или нержавеющей стали.
5. Как подобрать размер ячейки сетки для защиты циркуляционного насоса?
Рекомендуемый размер ячейки для защиты насосного оборудования – не более 0.5 мм (500 мкм), оптимально – 0.2-0.3 мм. Следует также руководствоваться требованиями производителя насоса, указанными в паспорте.
6. Нужно ли устанавливать фильтр перед счетчиком воды/тепла?
Да, это обязательное требование правил учета. Фильтр (как правило, с ячейкой 0.5-0.8 мм) защищает измерительный механизм счетчика от засорения и абразивного износа, что обеспечивает точность и долговечность прибора учета.
7. Что делать, если фильтр быстро забивается?
Частое забивание указывает на: а) чрезмерное загрязнение среды, б) неверный подбор тонкости фильтрации (слишком мелкая ячейка), в) недостаточную грязеемкость конструкции. Решения: анализ среды, установка фильтра грубой очисти с большей ячейкой (например, 1.0 мм) перед основным, выбор фильтра с увеличенной отстойной камерой или самопромывного варианта.
Заключение
Фильтр фланцевый Ду 65 является критически важным элементом защиты инженерных систем. Его корректный выбор по параметрам давления, температуры, материала, тонкости фильтрации и типа конструкции напрямую влияет на надежность и бесперебойность работы основного технологического оборудования. Регулярное и правильное техническое обслуживание данного устройства позволяет избежать внеплановых остановок, снизить эксплуатационные расходы на ремонт и продлить ресурс дорогостоящих агрегатов. При проектировании и модернизации систем необходимо уделять должное внимание расчету гидравлического сопротивления и обеспечению доступности для сервиса.