Фильтры магнитные фланцевые Ду150

Фильтры магнитные фланцевые Ду150: устройство, принцип действия и применение в энергетических системах

Фильтр магнитный фланцевый (ФМФ) Ду150 представляет собой специализированное устройство для непрерывной и автономной очистки жидких теплоносителей (воды, антифриза, масла, топлива) от ферромагнитных примесей в системах теплоснабжения, водоподготовки, технологических контурах и других инженерных сетях. Основное функциональное назначение – улавливание частиц окалины, ржавчины, сварочной окалины, продуктов износа оборудования, обладающих магнитными свойствами. Условный диаметр Ду150 (DN150) указывает на присоединение к трубопроводу с номинальным диаметром 150 мм по ГОСТ или DIN, что соответствует наружному диаметру трубопровода 159-168 мм. Фланцевое исполнение обеспечивает надежное и герметичное подключение в разрыв трубопровода, удобство монтажа и демонтажа для обслуживания.

Конструкция и принцип работы

Конструкция фильтра магнитного фланцевого Ду150 является комбинированной и включает два ключевых элемента очистки:

• Магнитный уловитель. Сердечник устройства, состоящий из мощных постоянных магнитов, выполненных на основе редкоземельных металлов (например, неодим-железо-бор). Магниты собраны в единую систему с чередующейся полярностью, что создает неоднородное магнитное поле высокой напряженности. Данная система помещена внутрь корпуса, обычно в центральный шток или кассету, и изолирована от прямого контакта с рабочей средой немагнитной гильзой (чаще из нержавеющей стали).
• Сетчатый фильтр грубой очистки. Выполнен в виде перфорированной трубки или цилиндра, обтянутого сеткой из нержавеющей стали. Размер ячейки сетки, как правило, составляет от 500 до 1000 мкм (в зависимости от модели). Этот элемент предназначен для улавливания крупных неметаллических и немагнитных включений.

Принцип работы основан на явлении магнитной сепарации. Теплоноситель, поступающий во входной патрубок фильтра, проходит последовательно через две зоны очистки. Сначала поток попадает в межтрубное пространство, где крупные частицы задерживаются сетчатым элементом. Затем жидкость обтекает магнитную систему, где ферромагнитные частицы намагничиваются и притягиваются к внешней поверхности защитной гильзы, прочно удерживаясь на ней силами магнитного поля. Очищенный теплоноситель выходит через выходной патрубок. Процесс очистки происходит без создания гидравлического сопротивления, отличного от сопротивления сетчатой части. По мере накопления шлама требуется техническое обслуживание.

Материальное исполнение и технические характеристики

Корпус фильтра изготавливается из углеродистой (Ст20, Ст3) или нержавеющей стали (12Х18Н10Т, AISI 304). Фланцы – стальные, исполнения по ГОСТ 33259-2015 (взамен ГОСТ 12815-80) или DIN EN 1092-1, с условным давлением Ру16 или Ру25. Уплотнительные поверхности фланцев могут быть гладкими, с выступом/впадиной или под прокладку овального сечения. Магнитная система – высокоэнергетические постоянные магниты, сохраняющие свои свойства при температурах до +120°C и выше. Сетчатый элемент – нержавеющая сталь AISI 316.

Типовые технические характеристики для ФМФ Ду150:

Параметр	Значение / Исполнение
Условный диаметр (DN)	150
Условное давление (PN)	16 или 25 бар
Пропускная способность (при скорости потока ~1 м/с)	~100-120 м³/ч
Температура рабочей среды	от 0°C до +150°C (зависит от материала уплотнений)
Тонкость фильтрации сетчатого элемента	500, 800, 1000 мкм
Эффективность улавливания ферромагнитных частиц	До 99% для частиц крупнее 5-10 мкм
Присоединение	Фланцевое, по ГОСТ или DIN
Материал корпуса	Углеродистая сталь, нержавеющая сталь
Габаритные размеры (приблизительно, L x H)	~600-800 мм x 400-500 мм
Масса	50-90 кг (в зависимости от конструкции)

Область применения и места установки

Фильтры магнитные фланцевые Ду150 применяются в системах с высоким расходом теплоносителя. Основные сферы применения:

• Тепловые пункты (ИТП, ЦТП) – установка на подающих или обратных трубопроводах систем отопления и горячего водоснабжения для защиты теплообменного оборудования, насосов, регулирующей арматуры.
• Котельные – очистка сетевой воды на входе в котлы, подпиточную линию, защита сетевых насосов.
• Системы промышленного тепло- и хладоснабжения – в технологических контурах предприятий.
• Системы водоподготовки – предварительная очистка исходной воды от механических и магнитных примесей.

Рекомендуемое место установки – на горизонтальном участке трубопровода перед защищаемым оборудованием (насос, теплообменник, счетчик), магнитами вниз. Обязательно наличие байпасной линии или резервной нитки для обеспечения непрерывности работы системы во время обслуживания фильтра. Перед фильтром рекомендуется установить запорную арматуру.

Преимущества и ограничения

Преимущества:

• Автономность работы – не требует внешнего электропитания или реагентов.
• Непрерывность процесса очистки без роста гидравлического сопротивления (в части магнитного улавливания).
• Высокая эффективность против ферромагнитных частиц, включая мелкодисперсные.
• Долговечность магнитной системы (срок службы магнитов превышает 10 лет).
• Снижение абразивного износа оборудования, предотвращение заиливания теплообменных поверхностей.
• Уменьшение расхода электроэнергии циркуляционными насосами за счет поддержания чистоты системы.

Ограничения:

• Не улавливает немагнитные примеси (медь, алюминий, песок, окалину цветных металлов, органику). Для этого работает сетчатая часть.
• Требует периодического ручного обслуживания – очистки магнитного стержня и сетки.
• Эффективность может снижаться при очень высокой скорости потока или при образовании толстого слоя шлама, экранирующего магнитное поле.
• Чувствительность постоянных магнитов к перегреву (температуре Кюри).

Процедура технического обслуживания

Обслуживание фильтра заключается в периодической очистке магнитного сердечника и сетчатого элемента. Периодичность зависит от степени загрязненности системы и определяется по росту перепада давления на фильтре (по показаниям манометров на входе и выходе) или по графику (например, раз в квартал после запуска новой системы).

1. Перекрыть запорную арматуру на входе и выходе фильтра, сбросить давление через дренажный кран.
2. Открутить крепежные болты на откидной крышке (камере) фильтра.
3. Извлечь магнитный блок и сетчатый элемент.
4. Очистить магнитный стержень от металлической стружки, используя пластиковый скребок или плотную ткань. НЕ ДОПУСКАТЬ механических ударов по магнитам и их нагрева выше +150°C.
5. Промыть сетчатый элемент водой или продуть сжатым воздухом.
6. Осмотреть уплотнительные поверхности и прокладки, при необходимости заменить.
7. Установить элементы на место, собрать фильтр, соблюдая момент затяжки фланцевых болтов крест-накрест.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем магнитный фланцевый фильтр отличается от обычного сетчатого грязевика?

Обычный грязевик (сетчатый фильтр) задерживает только механические частицы, размер которых превышает ячейку сетки (обычно от 500 мкм). Магнитный фильтр дополнительно улавливает мелкодисперсные ферромагнитные частицы (размером от 1-5 мкм), которые свободно проходят через сетку и являются основным абразивом для насосов и источником шламовых отложений в теплообменниках.

Можно ли установить фильтр Ду150 на трубопровод с другим диаметром (например, Ду125)?

Нет, это не рекомендуется. Установка фильтра меньшего диаметра создаст недопустимое местное гидравлическое сопротивление и увеличит скорость потока, что резко снизит эффективность очистки и может привести к повышенному шуму и вибрации. При необходимости перехода с Ду125 на Ду150 следует использовать стандартный переходник (концентрический редуктор).

Как оценить необходимую тонкость фильтрации сетки?

Тонкость фильтрации выбирается исходя из требований защищаемого оборудования. Для защиты циркуляционных насосов часто достаточно сетки 800-1000 мкм. Для защиты пластинчатых теплообменников, где каналы очень узкие, рекомендуется более тонкая фильтрация – 500 мкм. Следует помнить, что чем мельче ячейка, тем чаще потребуется очистка сетки от неметаллического мусора.

Теряют ли магниты свою силу со временем?

Качественные редкоземельные магниты имеют крайне низкую естественную деградацию индукции (менее 1% за 10 лет). Основные причины потери магнитных свойств – термические (нагрев выше точки Кюри, для неодимовых магнитов это около +310-400°C) и сильные внешние магнитные поля. В штатном режиме работы в системах теплоснабжения ресурс магнитной системы сопоставим со сроком службы всего фильтра.

Что делать, если в системе преимущественно немагнитные загрязнения (например, латунная или медная стружка)?

В этом случае эффективность магнитной составляющей будет низкой. Следует рассмотреть установку фильтра тонкой механической очистки (например, с фильтрующими элементами из полипропилена или сетками с ячейкой до 100 мкм) после магнитного фильтра грубой очистки. Магнитный фильтр в такой связке будет выполнять функцию предварительной очистки от ферромагнитных частиц, продлевая срок службы основного тонкого фильтра.

Требуется ли специальный монтаж для обеспечения магнитного поля?

Нет, специальных требований нет. Магнитное поле создается внутри корпуса. Следует соблюдать общие правила монтажа фланцевых соединений: центровка, использование подходящих прокладок (паронит, графит), равномерная затяжка болтов. Важно обеспечить удобный доступ для обслуживания, учитывая габариты и вес фильтра Ду150.

Заключение

Фильтр магнитный фланцевый Ду150 является эффективным и энергонезависимым техническим решением для защиты критического оборудования в магистральных трубопроводах систем тепло- и водоснабжения. Его комбинированная конструкция обеспечивает двухступенчатую очистку, значительно продлевая межремонтный интервал насосов, теплообменников и контрольно-измерительных приборов. Правильный подбор по параметрам давления, температуры и тонкости фильтрации, а также регулярное техническое обслуживание являются залогом долгой и надежной работы как самого фильтра, так и всей инженерной системы в целом. Применение данных устройств на этапе запуска новой системы и в процессе ее эксплуатации приводит к существенному снижению эксплуатационных затрат и повышению общей энергоэффективности.