Фильтры сетчатые Ду20

Фильтры сетчатые Ду20: конструкция, типы, применение и подбор

Фильтр сетчатый Ду20 — это механическое устройство, предназначенное для очистки рабочей среды (воды, пара, теплоносителя, газа, нефтепродуктов) от твердых взвешенных частиц. Условный диаметр Ду20 (DN20) соответствует внутреннему диаметру присоединительного патрубка в 20 мм (или 3/4″). Данный типоразмер является одним из наиболее востребованных в системах отопления, водоснабжения, технологических линиях малой и средней мощности, а также в узлах учета энергоресурсов. Основная функция — защита оборудования (насосов, теплообменников, счетчиков, регулирующей арматуры) от абразивного износа, засорения и выхода из строя.

Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция сетчатого фильтра прямого потока (грязевика) для Ду20, как правило, включает следующие основные элементы:

Корпус. Изготавливается из латуни (для систем ХВС/ГВС), углеродистой (Ст20, Ст25) или нержавеющей стали (12Х18Н10Т, AISI 304/316). Чугунные корпуса для Ду20 применяются реже. Корпус имеет входной и выходной патрубки с присоединительной резьбой (внутренней — ВР, наружной — НР) или под приварку.
Фильтрующий элемент. Цилиндрическая сетка, изготавливаемая из нержавеющей стали (AISI 304, 316) с определенным размером ячейки. Сетка может быть однослойной или многослойной (для повышенной тонкости фильтрации).
Отстойник (грязевая камера). Резервуар в нижней части корпуса, куда под действием силы тяжести осаждаются крупные частицы, отфильтрованные сеткой.
Заглушка (пробка) отстойника. Служит для герметизации отстойника и обеспечивает доступ для его очистки. Может быть резьбовой или фланцевой с прокладкой.
Уплотнения. Прокладки (паронит, фторопласт, EPDM, NBR) или кольца (резиновые, фторопластовые) для обеспечения герметичности между корпусом, крышкой и заглушкой.

Принцип действия основан на механическом отсеве. Поток среды, поступая во входной патрубок, попадает в полость корпуса, где проходит через сетчатый цилиндр. Частицы, размер которых превышает размер ячейки сетки, задерживаются на ее поверхности или скапливаются в отстойнике. Очищенная среда выходит через выходной патрубок.

Классификация и типы фильтров Ду20

Фильтры сетчатые Ду20 классифицируются по нескольким ключевым признакам:

1. По типу присоединения

Резьбовые (муфтовые). Наиболее распространенный тип для Ду20. Резьба может быть внутренней (ВР) или наружной (НР), метрической, дюймовой (G 3/4″) или трубной (Rp 3/4″).
Фланцевые. Для Ду20 встречаются реже, применяются на линиях с повышенным давлением или когда специфика монтажа требует фланцевого соединения (по ГОСТ 12815-80, DIN, ANSI).
Под приварку. Обеспечивают максимальную надежность и герметичность, исключают риск протечек через резьбу. Применяются на ответственных и высокотемпературных линиях.

2. По способу очистки (техобслуживания)

Непромывные (грязевики). Требуют остановки системы и разборки для извлечения и ручной очистки сетки и отстойника. Наиболее простые и дешевые.
Промывные (с промывочным краном). Имеют в нижней части отстойника дренажный кран. Позволяют производить очистку отстойника без разборки фильтра путем открытия крана и смыва осадка. Сетка все же требует периодической выемки для очистки.
Самопромывные. Оснащены автоматическим или ручным клапаном, при срабатывании которого обратный поток воды промывает сетку и сбрасывает загрязнения в дренаж. Для Ду20 чаще встречаются модели с ручным управлением.

3. По тонкости фильтрации (размеру ячейки сетки)

Тонкость фильтрации определяется номинальной пропускной способностью сетки (в микрометрах, мкм, или меш, mesh). Для фильтров Ду20 применяются сетки со следующими типовыми параметрами:

Номинальная тонкость фильтрации, мкм	Условный размер ячейки, mesh (число нитей на дюйм)	Типовое применение для Ду20
800 — 1000	20 — 18	Грубая очистка на вводе, защита от окалины, крупного песка.
500 — 600	30 — 25	Общая защита трубопроводной арматуры, насосов.
200 — 300	50 — 60	Защита счетчиков воды, теплоносителя, регуляторов давления.
100 — 150	100 — 80	Тонкая очистка перед котлами, теплообменниками, системами автоматики.
50 — 80	150 — 120	Особо тонкая очистка в системах с малыми проходными сечениями.

4. По рабочему давлению и температуре

Фильтры Ду20 выпускаются на различные классы давления (PN). Выбор зависит от параметров системы:

PN10 (Ру10): до 1,0 МПа (10 бар) — для систем низкого давления.
PN16 (Ру16): до 1,6 МПа (16 бар) — наиболее распространенный класс для систем отопления и водоснабжения.
PN25 (Ру25): до 2,5 МПа (25 бар) — для технологических линий, пара.
PN40 (Ру40): до 4,0 МПа (40 бар) — для систем высокого давления.

Рабочая температура определяется материалом корпуса и уплотнений. Латунные фильтры обычно работают до +120°C, стальные и чугунные с соответствующими прокладками — до +200°C и выше (для пара).

Критерии выбора фильтра сетчатого Ду20

При подборе фильтра для конкретных условий эксплуатации необходимо учитывать следующий перечень параметров:

Рабочая среда: вода, пар, газ, масло, теплоноситель. Определяет материал корпуса, сетки и уплотнений.
Температура среды: влияет на выбор материала и класса давления (с ростом температуры допустимое давление падает).
Рабочее и пробное давление в системе: определяет необходимый класс PN.
Требуемая тонкость фильтрации: зависит от защищаемого оборудования.
Присоединительные размеры: тип резьбы (G, Rp), фланцевый стандарт, ориентация (прямой, угловой).
Гидравлическое сопротивление: фильтр создает перепад давления, который зависит от чистоты сетки. Необходимо учитывать при расчете сети.
Возможность и удобство обслуживания: выбор между непромывным, промывным или самопромывным типом.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание критически важны для эффективной работы фильтра.

Монтаж

Монтаж производится на горизонтальном участке трубопровода (за редким исключением специальных моделей) отстойником вниз.
Направление потока должно строго соответствовать стрелке на корпусе фильтра.
Перед фильтром рекомендуется установить запорную арматуру для отключения при обслуживании.
Для резьбовых соединений необходимо использовать уплотнительные материалы (лента ФУМ, нить, паста), избегая их попадания внутрь проточной части.
Необходимо обеспечить свободный доступ к заглушке отстойника и/или промывочному крану для обслуживания.

Обслуживание

Периодичность очистки определяется степенью загрязнения среды, контролируется по увеличению перепада давления на фильтре (падению напора) или по графику.
При обслуживании необходимо: перекрыть поток, сбросить давление через дренаж (если есть), открутить заглушку отстойника, извлечь и промыть сетку, очистить отстойник, собрать все элементы с заменой изношенных прокладок.
Сетку следует промывать мягкой щеткой в воде, не допуская ее механического повреждения.

Нормативная документация и стандарты

Производство и применение фильтров сетчатых Ду20 регламентируется рядом стандартов:

ГОСТ 31838-2012 (EN 1267:2012): Фильтры сетчатые для воды. Общие технические условия.
ГОСТ Р 55018-2012: Арматура трубопроводная. Фильтры сетчатые. Основные параметры.
ГОСТ 28338-89: Проходы условные (размеры номинальные). Условное обозначение: Ду.
Стандарты на присоединения: ГОСТ 6357-81 (резьба трубная цилиндрическая), ГОСТ 12815-80 (фланцы), DIN, ANSI/ASME.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как часто нужно чистить фильтр Ду20 в системе отопления?

Периодичность зависит от чистоты теплоносителя. При первом запуске новой системы — после 2-4 недель работы. В эксплуатируемой системе — не реже 1-2 раз в отопительный сезон. Рекомендуется проводить очистку перед началом каждого сезона.

Чем отличается фильтр грубой очистки от тонкой для диаметра Ду20?

Ключевое отличие — размер ячейки сетки. Для грубой очистки применяются сетки 500-1000 мкм, для тонкой — 100-300 мкм. Конструктивно они могут быть идентичны, но фильтр тонкой очистки будет быстрее забиваться при высокой загрязненности среды.

Можно ли установить фильтр Ду20 на вертикальном трубопроводе?

Стандартные прямоточные фильтры-грязевики предназначены для горизонтального монтажа отстойником вниз. На вертикальном трубопроводе осаждение частиц в отстойнике невозможно, что резко снижает эффективность. Для вертикальных участков существуют специальные конструкции (например, с косым отстойником или иным расположением сетки), но их применение для Ду20 ограничено.

Какое гидравлическое сопротивление создает чистый фильтр Ду20?

Перепад давления на чистом фильтре зависит от конструкции и тонкости фильтрации. Для стандартного латунного фильтра Ду20 с сеткой 500 мкм при номинальном расходе воды (2-3 м³/ч) сопротивление обычно составляет 0,05-0,2 бар. С увеличением тонкости фильтрации (уменьшением ячейки) сопротивление растет.

Что делать, если фильтр Ду20 не удается открутить для очистки?

Прикипание заглушки — распространенная проблема. Не рекомендуется применять чрезмерную силу. Следует: попробовать аккуратно прогреть корпус в области резьбы строительным феном; использовать специальные жидкости-антикоррозионные растворители (WD-40 и аналоги); использовать специальный ключ для заглушек. Для предотвращения ситуации при монтаже резьбу заглушки следует смазывать графитовой или силиконовой смазкой.

Как подобрать тонкость фильтрации (размер ячейки) для защиты счетчика воды Ду20?

Согласно требованиям производителей счетчиков и нормативов (СП 30.13330), перед счетчиком должен быть установлен сетчатый фильтр с номинальной тонкостью фильтрации не более 500 мкм (0,5 мм). Оптимальным для большинства условий является фильтр с сеткой 300 мкм (50 mesh).

Чем отличается латунный фильтр от стального для одного давления PN16?

Основные отличия: материал и коррозионная стойкость. Латунный фильтр устойчив к коррозии в воде, но имеет ограничения по температуре (обычно до 120-150°C) и не применяется для некоторых агрессивных сред. Стальной фильтр (из углеродистой стали) требует защиты от коррозии (покрытие), но может работать при более высоких температурах и давлениях. Нержавеющая сталь сочетает коррозионную стойкость и термостойкость, но имеет более высокую стоимость.

Заключение

Фильтр сетчатый Ду20 является обязательным и критически важным элементом защиты инженерных систем. Его правильный выбор, основанный на анализе рабочей среды, параметров давления и температуры, требуемой тонкости фильтрации, а также корректный монтаж и регулярное обслуживание, обеспечивают бесперебойную работу дорогостоящего оборудования, снижают аварийность и затраты на ремонт. Разнообразие конструкций (непромывные, промывные, самопромывные) и материалов исполнения позволяет подобрать оптимальное решение для любой технологической задачи в диапазоне диаметра 20 мм.