Фильтры сетчатые со сливным краном
Фильтры сетчатые со сливным краном: устройство, классификация, применение и монтаж
Фильтр сетчатый со сливным краном представляет собой трубопроводную арматуру, основным функциональным элементом которой является сетчатая фильтрующая кассета (сетка), предназначенная для механической очистки рабочей среды от твердых взвешенных частиц. Наличие сливного (дренажного) крана является ключевой конструктивной особенностью, позволяющей осуществлять очистку фильтрующего элемента и контроль загрязненности среды без демонтажа устройства из линии. Данный тип арматуры является обязательным элементом защиты оборудования в системах водоснабжения, отопления, технологических линиях, а также перед приборами учета, регулирующей и запорной арматурой.
Конструкция и принцип действия
Конструктивно фильтр состоит из корпуса (чугунного, стального, латунного, бронзового или из нержавеющей стали), крышки (фланцевой, резьбовой или муфтовой), фильтрующего элемента и сливного крана. Корпус имеет два патрубка для врезки в трубопровод. Внутри корпуса установлена фильтрующая кассета, представляющая собой цилиндр из перфорированного металла, обтянутого сеткой. Сетка изготавливается из нержавеющей стали, латуни или синтетических материалов. Размер ячейки сетки определяет тонкость фильтрации и измеряется в микрометрах (мкм) или условных единицах (меш).
Принцип действия основан на барьерной фильтрации. Рабочая среда (вода, пар, теплоноситель, сжатый воздух, нефтепродукты) поступает во входной патрубок, проходит через сетку, где происходит задержание механических примесей (окалина, песок, ржавчина, волокна и т.д.). Очищенная среда выходит через выходной патрубок. Загрязнения накапливаются на внутренней поверхности сетки и в отстойной зоне корпуса. Для их удаления предназначен сливной кран, установленный в нижней части корпуса (в зоне отстойника). При открытии крана часть потока сбрасывается в дренаж, унося с собой накопленные загрязнения. Для более тщательной очистки возможна промывка обратным током.
Классификация и технические характеристики
По типу присоединения к трубопроводу:
- Резьбовые (муфтовые): Применяются на трубопроводах малого диаметра (до DN 50). Резьба может быть внутренней/внешней, дюймовой (G), трубной (Rp). Материалы: латунь, чугун, нержавеющая сталь.
- Фланцевые: Наиболее распространены на промышленных объектах для трубопроводов от DN 50 и выше. Обеспечивают высокую герметичность и удобство монтажа/демонтажа. Фланцы соответствуют ГОСТ, DIN, ANSI.
- Под приварку: Присоединительные патрубки предназначены для приварки к трубопроводу. Обеспечивают максимальную надежность и компактность, но усложняют обслуживание.
- Грубой очистки (100-1000 мкм).
- Средней очистки (50-100 мкм).
- Тонкой очистки (5-50 мкм).
- Прямые (Y-образные): Корпус и отстойник расположены под углом к основному потоку, форма напоминает букву Y. Обслуживание (извлечение сетки) часто требует демонтажа фильтра или использования специальных заглушек.
- Косые: Отстойник с фильтрующим элементом расположен под углом к оси трубопровода. Позволяют производить извлечение сетки без полного демонтажа фильтра с линии, что является преимуществом в стесненных условиях.
- Прямые (грязевики) с фланцевой крышкой: Корпус прямой, крышка расположена на оси трубопровода. Обеспечивают легкий доступ к фильтрующему элементу для очистки или замены. Наиболее удобны в обслуживании.
- Условный проход (DN, Ду): Должен соответствовать диаметру трубопровода. Занижение диаметра приведет к повышенным гидравлическим потерям.
- Условное давление (PN, Ру): Максимальное избыточное давление, при котором фильтр может работать длительное время. Должно превышать рабочее давление в системе минимум на 25%.
- Пропускная способность (Kvs): Объем воды (м³/ч) при температуре 20°C, который проходит через фильтр при перепаде давления в 1 бар. Важно для систем с высоким расходом.
- Тонкость фильтрации: Выбирается исходя из требований защищаемого оборудования. Например, для счетчиков воды – 100-500 мкм, для термостатических клапанов – 200-300 мкм, для форсунок – 5-50 мкм.
- Расположение сливного крана: Должно обеспечивать возможность установки дренажного шланга и удобный доступ для обслуживания.
По тонкости фильтрации (номинальной фильтрующей способности):
По конструкции корпуса и способу обслуживания:
Материалы исполнения и условия применения
Выбор материала определяется параметрами рабочей среды: давлением, температурой, химической агрессивностью.
| Материал корпуса/сетки | Рабочая среда | Макс. температура, °C | Макс. давление, PN (бар) | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| Серый чугун (GG25, ЧШГ) | Вода, пар, нейтральные жидкости, масла | 300 | 16-25 | Не для агрессивных сред, ударных нагрузок. |
| Углеродистая сталь (WCB, 20Л) | Вода, пар, нефтепродукты, газы | 400 | 16-40 | Повышенная прочность, широкий температурный диапазон. |
| Нержавеющая сталь (AISI 304, 316, CF8) | Агрессивные среды, пищевые продукты, морская вода | 450 | 16-100 | Коррозионная стойкость, гигиеничность. |
| Латунь/Бронза (CW617N, CuZn39Pb3) | Холодная/горячая вода, сжатый воздух | 120 | 10-16 | Для бытовых и коммерческих систем, ограниченный диаметр. |
Ключевые параметры выбора
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж должен производиться на прямом горизонтальном участке трубопровода, обеспечивающем заполнение отстойника. Направление потока должно строго соответствовать стрелке на корпусе фильтра. Перед фильтром и после него рекомендуется установить запорную арматуру для отключения при обслуживании. Для фланцевых соединений необходимо использовать уплотнения, соответствующие среде и температуре.
Обслуживание включает регулярную промывку. Периодичность определяется степенью загрязнения среды. Контроль осуществляется через наблюдение за перепадом давления на фильтре (по показаниям манометров до и после) или визуально – через сливной кран. Порядок промывки: 1) Подставить емкость или подключить дренажный шланг. 2) При закрытых запорных кранах на выходе из фильтра (если есть) открыть сливной кран. 3) Дать стечь загрязненной среде в течение 1-2 минут. 4) Для обратной промывки открыть дренаж и кратковременно приоткрыть кран на обводной линии или аккуратно подать среду в обратном направлении. 5) Закрыть сливной кран, восстановить рабочую схему. Сетчатый элемент подлежит периодической механической очистке и замене при повреждении.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Как часто необходимо производить промывку сетчатого фильтра?
Периодичность промывки не регламентирована едиными нормами и зависит исключительно от загрязненности среды. На новых или после ремонта трубопроводах промывку следует проводить ежедневно в течение первых недель эксплуатации. В стабильных системах – не реже 1 раза в месяц в отопительный период и 1 раза в квартал в системах ХВС. Наличие значительного перепада давления является прямым указанием на необходимость очистки.
Чем отличается фильтр грубой очистки от фильтра тонкой очистки?
Ключевое отличие – размер ячейки сетчатого элемента. Фильтры грубой очистки (100-1000 мкм) предназначены для улавливания крупных частиц и защиты от засорения основной массы оборудования. Фильтры тонкой очистки (5-50 мкм) защищают высокоточную аппаратуру (сопла, малогабаритные клапаны, системы охлаждения). Часто они устанавливаются в паре: сначала фильтр грубой, затем тонкой очистки.
Можно ли установить фильтр на вертикальном трубопроводе?
Да, но только при соблюдении строгих условий. Допустима установка фильтров с косым отстойником на вертикальном трубопроводе при нисходящем потоке, чтобы отстойник был направлен вниз. Фильтры с прямым отстойником на вертикальных участках, как правило, не устанавливаются, так как это делает невозможным сбор осадка и обслуживание.
Что делать, если сливной кран не закрывается плотно после промывки?
Наиболее вероятная причина – попадание твердой частицы (песчинки, окалины) на уплотнительную поверхность крана (золотник/седло). Необходимо попытаться несколько раз полностью открыть и закрыть кран, чтобы потоком среды смыть частицу. Если это не помогло, кран требует разборки, очистки и замены изношенных уплотнений (сальниковой набивки, прокладок).
Как подобрать тонкость фильтрации (размер ячейки) для защиты конкретного оборудования?
Необходимо руководствоваться техническими требованиями производителя защищаемого оборудования. В общем случае действуют следующие рекомендации: для циркуляционных насосов – 500-800 мкм; для пластинчатых теплообменников – 300-500 мкм; для термостатов и регулирующих клапанов – 200-300 мкм; для электромагнитных клапанов – 100-200 мкм; для форсунок, дозаторов – 5-50 мкм.
Заключение
Фильтр сетчатый со сливным краном является критически важным, экономически эффективным элементом любой трубопроводной системы, выполняющим защитную функцию. Его правильный выбор, основанный на анализе параметров среды, условий эксплуатации и требований защищаемого оборудования, а также регулярное техническое обслуживание, существенно повышают надежность и срок службы дорогостоящих компонентов системы: насосов, теплообменников, котлов, контрольно-измерительных приборов и регулирующей арматуры. Пренебрежение установкой или обслуживанием фильтра приводит к повышенному износу, аварийным остановкам и значительным финансовым потерям.