Фильтры сетчатые чугунные магнитные фланцевые: конструкция, применение и технические аспекты

Фильтры сетчатые чугунные магнитные фланцевые представляют собой комбинированное устройство механической очистки, предназначенное для защиты трубопроводной арматуры, теплообменного оборудования, насосов и счетчиков в системах отопления, водоснабжения и технологических линиях. Их основная функция – двухступенчатая фильтрация рабочей среды: улавливание ферромагнитных частиц (окалины, стружки) с помощью постоянных магнитов и механических примесей (песка, окалины, уплотнительных материалов) посредством сетчатого фильтрующего элемента. Использование чугуна в качестве материала корпуса делает их оптимальным решением для неагрессивных сред с рабочими давлениями до PN16/PN25 и повышенными требованиями к коррозионной стойкости и долговечности.

Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция фильтра является блочной и включает несколько ключевых компонентов, собранных в единый корпус.

• Корпус. Изготавливается из серого чугуна марки не ниже ЧШГ по ГОСТ 7293-85. Корпус литой, с фланцевыми присоединительными патрубками, соответствующими ГОСТ 33259 (ранее ГОСТ 12815). Конфигурация может быть прямой (проходной) или угловой. В нижней части корпуса расположена заглушка (пробка) для дренажа и очистки.
• Крышка (колпак) смотрового люка. Чугунная или комбинированная (чугун + прозрачная вставка из термостойкого стекла или поликарбоната). Обеспечивает визуальный контроль степени загрязнения фильтрующего элемента без разборки линии. Уплотняется паронитовой или резиновой прокладкой.
• Фильтрующий элемент сетчатый. Выполнен из нержавеющей стали (чаще всего AISI 304/316) в виде цилиндрической сетки. Основной параметр – тонкость фильтрации, определяемая размером ячейки. Стандартный ряд: 100, 200, 300, 400, 500, 800 мкм. Сетка может быть однослойной или многослойной (для увеличения площади фильтрации и прочности).
• Магнитная система. Располагается внутри корпуса, как правило, коаксиально относительно сетчатого элемента. Состоит из нескольких мощных постоянных магнитов на основе редкоземельных металлов (неодим-железо-бор) или феррита, заключенных в нержавеющую оболочку для защиты от коррозии и механического воздействия. Создает постоянное магнитное поле, улавливающее ферромагнитные взвеси.
• Уплотнительные элементы. Прокладки между фланцами, крышкой и корпусом. Материал – термостойкая резина EPDM, NBR, паронит или фторкаучук FKM в зависимости от температуры среды.

Принцип работы последовательный. Поток среды, поступающий во входной патрубок, сначала проходит через зону действия магнитного поля, где извлекаются магнитные частицы. Затем среда поступает на сетчатый цилиндр, где происходит отсев неметаллических и немагнитных механических примесей. Очищенный поток выходит через выходной патрубок. Накопившиеся загрязнения оседают в отстойной (грязевой) камере в нижней части корпуса.

Технические характеристики и параметры выбора

Выбор конкретной модели фильтра осуществляется на основе анализа параметров технологического процесса и требований проекта.

• Условный диаметр (DN). Определяется диаметром трубопровода. Стандартный ряд: DN 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300.
• Условное давление (PN). Для чугунных фланцевых фильров стандартными являются PN10 и PN16. Возможно исполнение на PN25. Рабочее давление не должно превышать условное.
• Тонкость фильтрации (номинальная). Выбирается исходя из требований к чистоте среды и параметров защищаемого оборудования. Для циркуляционных насосов, как правило, требуется фильтрация не грубее 500 мкм.
• Рабочая температура. Для стандартных исполнений с резиновыми уплотнениями (EPDM) обычно составляет от -10°C до +120°C. При использовании паронита или фторкаучука верхний предел может достигать +150°C.
• Рабочая среда. Вода (техническая, питьевая, горячая), теплоносители (вода, гликолевые смеси), сжатый воздух, нефтепродукты, неагрессивные жидкости. Для агрессивных сред (кислоты, щелочи) применяются корпуса из других материалов (нержавеющая сталь, углеродистая сталь).
• Присоединение. Фланцевое по ГОСТ 33259. Тип исполнения фланцев (например, исполнение 1) должен соответствовать фланцам на трубопроводе.
• Гидравлическое сопротивление. Зависит от тонкости фильтрации, степени загрязнения и скорости потока. Чистый фильтр создает перепад давления от 0,01 до 0,05 МПа.

Области применения и схемы установки

Данные фильтры нашли широкое применение в системах, где присутствует риск загрязнения среды продуктами коррозии, монтажными отходами или абразивными частицами.

• Системы центрального и автономного отопления (ЦО и АО). Установка на вводе тепловых пунктов, перед теплообменниками, циркуляционными и подпиточными насосами, регуляторами температуры и давления.
• Системы горячего и холодного водоснабжения (ГВС и ХВС). Защита счетчиков воды, регулирующей арматуры, бытовой и санитарной техники.
• Технологические линии промышленных предприятий. Очистка оборотной воды, конденсата, технологических жидкостей.
• Системы охлаждения и кондиционирования. Защита чиллеров, градирен, насосных групп.

Схема установки должна обеспечивать возможность технического обслуживания. Фильтр монтируется на горизонтальном участке трубопровода (крышкой люка вверх) перед защищаемым оборудованием. Рекомендуется предусмотреть байпасную линию или установку двух фильтров параллельно для обеспечения непрерывности процесса при чистке. Стрелка на корпусе указывает направление потока, которое должно строго соблюдаться.

Сравнительная таблица: Чугунный магнитный фланцевый фильтр vs. Стальной сетчатый фильтр

Параметр	Фильтр чугунный магнитный фланцевый	Фильтр стальной сетчатый фланцевый (без магнита)
Материал корпуса	Серый чугун	Углеродистая или нержавеющая сталь
Стойкость к коррозии	Высокая (пассивный слой графита), но не для агрессивных сред	Зависит от марки стали: углеродистая требует защиты, нержавеющая – высокая
Магнитная система	Присутствует (двухступенчатая очистка)	Отсутствует (только механическая очистка)
Рабочее давление (PN), типовое	16	16, 25, 40, 63
Стоимость	Средняя (ниже, чем у нержавеющей стали)	От средней (углерод.) до высокой (нерж. сталь)
Оптимальная сфера	Системы отопления, ГВС, ХВС, неагрессивные жидкости	Широкий спектр, включая агрессивные среды и высокие давления (в нерж. исполнении)

Техническое обслуживание и эксплуатация

Эффективность фильтра напрямую зависит от регулярности обслуживания. Процедура включает следующие этапы:

1. Перекрытие потока среды задвижками до и после фильтра. Сброс давления через дренажный клапан (при наличии).
2. Откручивание болтов крепления крышки смотрового люка.
3. Извлечение сетчатого элемента и магнитной вставки.
4. Механическая очистка сетки (промывка водой, продувка сжатым воздухом). Запрещается использовать металлические щетки, повреждающие сетку.
5. Очистка магнитных стержней от металлической взвеси.
6. Удаление шлама из отстойной камеры через дренажное отверстие (после откручивания пробки).
7. Визуальный осмотр уплотнений, замена при необходимости.
8. Сборка в обратной последовательности с равномерной затяжкой болтов крест-накрест.

Периодичность обслуживания определяется по показаниям дифференциального манометра (перепад давления на фильтре не должен превышать 0,08-0,1 МПа) или по графику (например, раз в сезон для отопления, раз в квартал для водоснабжения).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем обусловлен выбор чугуна для корпуса?

Чугун обладает хорошими литейными свойствами, обеспечивающими сложную форму корпуса с отстойной камерой, высокой коррозионной стойкостью в воде и нейтральных средах благодаря содержанию графита, демпфирующими свойствами (поглощение вибраций) и приемлемой стоимостью. Он оптимален для большинства систем теплоснабжения и водоснабжения.

Можно ли установить такой фильтр на вертикальном трубопроводе?

Нет, стандартное исполнение рассчитано только на горизонтальный монтаж крышкой люка вверх. Установка в ином положении приведет к некорректной работе отстойной камеры, затруднит обслуживание и может стать причиной неполной очистки.

Как правильно подобрать тонкость фильтрации (размер ячейки)?

Выбор основывается на двух факторах: требуемая чистота среды для оборудования (например, для пластинчатых теплообменников – 300-500 мкм, для насосов – 500-800 мкм) и пропускная способность. Чем мельче ячейка, тем выше качество очистки, но больше гидравлическое сопротивление и чаще требуется обслуживание. Рекомендуется руководствоваться требованиями паспортов защищаемого оборудования.

Теряют ли магниты свои свойства со временем и от высокой температуры?

Постоянные магниты на основе редкоземельных сплавов имеют высокий коэрцитив и теряют не более 1-2% намагниченности за 10 лет при температуре до +80°C. При температурах, близких к максимальным для фильтра (+120…+150°C), возможны более значительные потери. Ферритовые магниты дешевле, но менее устойчивы к размагничиванию. Для стандартных систем отопления ресурс магнитной системы сопоставим со сроком службы фильтра.

Нужно ли устанавливать дополнительный фильтр-грязевик, если стоит магнитный сетчатый?

Нет, чугунный магнитный фланцевый фильтр по своей конструкции уже является грязевиком, совмещая функции отстойной камеры, магнитного уловителя и сетчатого фильтра. Установка дополнительного простого грязевика перед ним не имеет технического смысла и экономически нецелесообразна.

Какой документ регулирует основные параметры этих фильтров?

Основным стандартом является ГОСТ Р 55018-2012 (ЕН 1267:1999) «Арматура промышленная. Фильтры сетчатые. Общие технические условия». Он устанавливает требования к конструкции, материалам, методам испытаний и безопасности. Также применяются стандарты на фланцы (ГОСТ 33259) и на чугун (ГОСТ 7293).

Заключение

Фильтры сетчатые чугунные магнитные фланцевые являются надежным и эффективным техническим решением для комплексной защиты инженерных систем от механических и ферромагнитных загрязнений. Их конструкция, сочетающая преимущества чугуна как корпусного материала, постоянных магнитов и нержавеющей сетки, обеспечивает длительный срок службы и минимальные эксплуатационные затраты при условии регулярного обслуживания. Правильный подбор по диаметру, давлению и тонкости фильтрации, а также соблюдение правил монтажа и регламента технического обслуживания являются ключевыми факторами для их успешной работы в системах теплоснабжения, водоснабжения и технологических линиях.