Фильтры сетчатые фланцевые Ду150

Фильтры сетчатые фланцевые Ду150: конструкция, применение и технические аспекты

Фильтр сетчатый фланцевый Ду150 представляет собой трубопроводную арматуру, предназначенную для механической очистки потока рабочей среды (воды, пара, теплоносителя, нефтепродуктов, газа) от твердых включений. Основная функция – защита оборудования (насосов, теплообменников, счетчиков, регулирующей арматуры) от абразивного износа, засорения и выхода из строя. Условный диаметр 150 мм (Ду150) определяет область применения в магистральных трубопроводах, системах водоснабжения и теплоснабжения, промышленных технологических линиях средней и высокой производительности.

Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция фильтра сетчатого фланцевого (грязеуловителя) является типовой, однако вариации в исполнении определяются условиями эксплуатации. Корпус изготавливается из углеродистой (Ст20, Ст25) или нержавеющей (12Х18Н10Т, 08Х18Н10) стали, а также из чугуна ВЧШГ или латуни, в зависимости от давления и агрессивности среды. Фланцы соответствуют ГОСТ, ISO или DIN, имеют исполнение под уплотнительную прокладку и комплектуются крепежом.

Ключевой элемент – фильтрующая сетка (цилиндрическая или плоская), изготавливаемая из нержавеющей стали. Ячейка сетки определяет тонкость фильтрации и варьируется от 0,1 до 2,0 мм, стандартно для Ду150 составляет 0,8-1,2 мм для защиты основного оборудования. Поток среды поступает через входной патрубок, проходит через сетку, где происходит задержание примесей, и очищенный выходит через выходной патрубок. Загрязнения накапливаются в отстойной камере (грязевике), расположенной в нижней части корпуса.

Для обслуживания без остановки технологического процесса фильтры Ду150 часто выполняются в косом или прямом исполнении с дренажным штуцером и заглушкой для промывки, либо в двухсекционном (дуплекс) исполнении с системой переключения потоков, что критически важно для непрерывных производств.

Основные технические характеристики и параметры выбора

Выбор фильтра сетчатого фланцевого Ду150 осуществляется на основе комплексного анализа параметров рабочей среды и условий эксплуатации.

Области применения в энергетике и промышленности

Фильтры Ду150 являются критически важными элементами инженерных систем:

• Теплоэнергетика и ЖКХ: Установка на вводах тепловых пунктов (ИТП, ЦТП), перед теплообменниками, насосами подпитки и циркуляционными насосами систем отопления и ГВС. Защита от окалины, песка, окатышей.
• Водоснабжение и водоочистка: Предварительная механическая очистка воды на станциях водоподготовки, перед насосными станциями первого и второго подъема, перед мембранными и ионообменными установками.
• Промышленные технологические линии: Защита оборудования в химической, нефтегазовой, пищевой промышленности. Фильтрация технологических жидкостей, пара, сырья.
• Холодильные системы и кондиционирование: Защита чиллеров, компрессоров и теплообменников от загрязнений в циркулирующей воде и хладагентах.

Расчет и подбор фильтра сетчатого Ду150

Правильный подбор включает несколько этапов:

1. Определение номинального диаметра: Как правило, принимается равным диаметру трубопровода (Ду150). Однако необходим проверочный расчет на допустимые потери давления.
2. Расчет потерь давления (гидравлического сопротивления): Перепад давления на чистой сетке не должен превышать 0.05-0.1 бар. По мере загрязнения перепад растет. Допустимый перепад для выбранного оборудования – ключевой лимитирующий фактор.

   Падение давления (ΔP) можно оценить по формуле: ΔP = ζ (ρ v²) / 2, где ζ – коэффициент местного сопротивления фильтра (зависит от чистоты сетки), ρ – плотность среды, v – скорость потока в трубопроводе. Для Ду150 рекомендуемая скорость потока воды – 1-1.5 м/с.

3. Выбор тонкости фильтрации: Определяется требованиями защищаемого оборудования. Для циркуляционных насосов – 0.8-1.0 мм, для пластинчатых теплообменников – 0.5-0.8 мм.
4. Выбор материала: Для горячей воды и пара – сталь углеродистая или нержавеющая. Для агрессивных сред – нержавеющая сталь AISI 316. Для морской воды – бронза или нержавеющая сталь.
5. Определение необходимости обводной линии или дуплексного исполнения: Для систем, не допускающих остановки для промывки.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж осуществляется на горизонтальном или вертикальном (при условии направления потока сверху вниз) участке трубопровода, до защищаемого оборудования, с учетом удобства последующего обслуживания. Перед фильтром рекомендуется установить запорную арматуру. Необходимо обеспечить опоры под корпус фильтра для разгрузки фланцевых соединений. Направление потока должно строго соответствовать стрелке на корпусе.

Обслуживание заключается в периодической очистке сетки и отстойной камеры. Периодичность определяется по увеличению перепада давления, контролируемого по манометрам до и после фильтра. Типовая процедура для фланцевого фильтра Ду150:

• Перекрыть поток среды запорной арматурой.
• Сбросить давление через дренажный штуцер.
• Раскрутить крепежные шпильки на крышке камеры (для косых и Y-образных) или на отстойной пробке.
• Извлечь сетку, промыть ее механически или водой под давлением.
• Очистить внутреннюю полость корпуса.
• Проверить целостность сетки и уплотнительных прокладок, при необходимости заменить.
• Собрать узел в обратной последовательности.

Для дуплексных фильтров переключение и промывка производятся без остановки потока.

Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами фильтров

Преимущества:

• Простая и надежная конструкция, ремонтопригодность.
• Низкие потери давления на чистой сетке.
• Возможность многократного использования (после промывки).
• Широкий диапазон рабочих температур и давлений.
• Относительно низкая стоимость.

Недостатки:

• Требуется регулярное обслуживание (ручная очистка).
• Ограниченная тонкость фильтрации (обычно не менее 50-100 мкм).
• Увеличение гидросопротивления по мере загрязнения.
• Для автоматизации процесса требуются дополнительные устройства (дифманометры, системы обратной промывки).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Как часто необходимо чистить фильтр сетчатый Ду150?

Периодичность очистки не регламентирована единым стандартом и зависит исключительно от степени загрязненности рабочей среды. Критерием служит перепад давления на фильтре. Очистку необходимо производить при превышении перепада в 0.5-0.6 бар. В новых системах или после гидравлических испытаний проверку следует проводить ежедневно в течение первой недели.

2. Можно ли установить фильтр Ду150 на вертикальном трубопроводе?

Да, но только при условии, что поток среды направлен сверху вниз. Это обеспечивает естественное осаждение взвесей в отстойную камеру. При направлении потока снизу вверх загрязнения не будут задерживаться в грязевике, что резко снижает эффективность фильтрации.

3. В чем разница между прямым и косым фильтром?

Прямой (пробковый) фильтр имеет камеру отстойника, расположенную перпендикулярно потоку. Он обладает меньшим гидравлическим сопротивлением, но для извлечения сетки и очистки требует большего пространства для демонтажа крышки. Косой фильтр компактнее в монтажной длине, а его крышка расположена под углом, что часто облегчает обслуживание в стесненных условиях.

4. Что такое дуплексный фильтр и когда его применяют?

Дуплексный фильтр – это сдвоенный аппарат, состоящий из двух параллельных фильтрующих секций с общим переключающим клапаном. Позволяет переключать поток с одной секции на другую без остановки технологического процесса для очистки. Применяется в системах, где недопустимы даже кратковременные остановки (нефтеперекачка, непрерывные химические производства, магистральные сети).

5. Как подобрать размер ячейки сетки?

Размер ячейки должен быть на 10-20% меньше минимального проходного сечения защищаемого оборудования. Общие рекомендации: для циркуляционных насосов – 0.8-1.5 мм, для пластинчатых теплообменников – 0.5-0.8 мм, для спринклерных систем – 2-3 мм. Точные требования указываются в паспортах защищаемого оборудования.

6. Какие уплотнительные материалы применяются и как их выбрать?

Для фланцевых соединений и крышек используются прокладки:

• Паронит (ПОН): Универсален для воды, пара, масел до +450°C.
• Фторопласт (PTFE): Для агрессивных сред, температурный диапазон уже (от -50 до +200°C).
• EPDM (этилен-пропиленовый каучук): Для холодной и горячей воды (до +130°C), не для масел.
• Металлические оребренные прокладки: Для высоких параметров пара и давления.

Выбор осуществляется по температуре и химическому составу среды.

7. Каковы признаки повреждения фильтрующей сетки и чем это грозит?

Признак – появление загрязнений в ранее очищенном потоке после фильтра. Повреждение (разрыв, коррозия) сетки приводит к прямому попаданию твердых частиц в защищаемое оборудование, вызывая абразивный износ крыльчаток насосов, засорение каналов теплообменников, выход из строя расходомеров и регулирующих клапанов. Сетка подлежит немедленной замене.

Заключение

Фильтр сетчатый фланцевый Ду150 – это не вспомогательное, а обязательное защитное устройство в любой ответственной трубопроводной системе. Его корректный подбор по диаметру, давлению, материалу, тонкости фильтрации и типу исполнения напрямую влияет на надежность, энергоэффективность и долговечность основного технологического оборудования. Регулярное техническое обслуживание, основанное на контроле перепада давления, является залогом бесперебойной работы всего узла. При проектировании новых систем или модернизации существующих установка фильтров данной размерности должна рассматриваться как первоочередная мера по повышению эксплуатационной безопасности.