Газовые фильтры: виды, устройство, назначение и особенности выбора фильтра для газа

Необходимым техническим устройством газораспределительной системы является газовый фильтр, устройство, выполняющее функции элементарной очистки рабочего тела от загрязнений. Но как это работает и можно ли без этого обойтись? Об этом мы и поговорим в нашей публикации: рассмотрим конструктивные особенности фильтров, их разновидности.

Также мы дадим рекомендации по правильному выбору подходящего варианта, исходя из особенностей операции. Помимо представленного материала, мы подберем иллюстративные фото, схемы и тематические видеоролики.

Конструкция и особенности фильтра

Такие элементы, как фильтры, установленные на линии, обеспечивают длительную работу КИП, клапанов и других важных компонентов. Поэтому оснащение газовых систем фильтрующими элементами не только желательно, но и является обязательным условием, учитывая технологические особенности использования бытового газа.

Несмотря на кажущуюся простоту внешнего исполнения, газовые фильтры совершенно разные в техническом и эксплуатационном отношении. Итак, на практике используются устройства, которые по конструкции условно следует разделить на угловые и линейные.

На фото изображен фильтрующий элемент углового типа, предназначенный для отвода газовой струи. Это один из существующих вариантов линейки устройств данного типа

Кроме того, различия в конструкциях газовых фильтров проявляются еще и в направлении движения газового потока через устройство. Следовательно, существует два типа исполнения: прямое и вращательное.

Традиционно корпусная часть газовых фильтров изготавливается из металлов – чугуна, стали, алюминия, и здесь также следует учитывать разнообразие конструкций корпусов.

Наконец, газовые фильтры также делятся по критерию фильтрующего материала:

  • сетчатый;
  • кассета.

Для первого варианта характерна проволочная сетка, сплетенная из тонкой нити.

Во втором случае обычно это специальные кассеты с печатью, в которых используется тонкая нейлоновая нить или конский волос. Эти материалы также пропитаны специальным маслом (вискоза.

Viscinic oil – это продукт, который традиционно используется для обработки кассетных фильтрующих элементов, чтобы гарантировать их эффективность. Используется не только в устройствах фильтрации природного газа, но и в других системах

Фильтрующий материал, используемый в конструкции газовых фильтров, должен обладать соответствующими химическими и физическими свойствами, обеспечивать физическую стойкость к рабочей среде. Все эти нюансы учитываются при разработке и проектировании.

Как работает газовый фильтр изнутри?

Несмотря на разнообразие газовых фильтров, практически все они имеют схожую внутреннюю технологическую систему, за исключением нескольких отдельных деталей.

На следующем изображении показаны типовые схемы газовых фильтров, широко используемые при эксплуатации газовых сетей.

Внутреннее устройство газового фильтра на примере двух распространенных устройств – сетевого и кассетного: 1 – крышка; 2 – часть тела; 3 – сетка; 4, 5 – шкатулка, набитая конским волосом или шелковой нитью; 6 – патрубок (отвод)

Следует отметить некоторые тонкости оформления интерьера. Например, фильтры из проволочной сетки имеют фактор увеличения степени тонкости очистки из-за накопления засоров. В то же время соответственно снижается расход фильтрующего элемента. Особенно ярко этот эффект проявляется в многослойных структурах.

В случае кассетных систем, где в качестве фильтрующего элемента используется конский волос, наоборот, степень очистки ослабляется. Это связано с тем, что проходящий газовый поток во время работы устройства постепенно уносит часть фильтрующего материала в виде мелких частиц.

Поэтому, чтобы уменьшить количество транспортируемых частиц и поддерживать эффективную фильтрацию, они стремятся выбрать оптимальную скорость движения рабочего тела при использовании кассетных фильтров.

Дифференциальное давление и принцип работы

В целом допустимые перепады давления при использовании газовых фильтров должны составлять 5000 Па (для сетчатых элементов) и 10 000 Па (для кассетных элементов).

Соответственно, на момент начала эксплуатации любого типа газового фильтра эти параметры должны соответствовать цифрам:

  • 2000 – 2500 Па (для элементов сети);
  • 4000 – 5000 Па (для кассетных элементов).

Описать работу механизма фильтрующей сетки несложно: бытовой газ, проходящий через систему трубопроводов, встречает на своем пути фильтр и попадает в устройство через впускной патрубок.

Проникая через металлическую сетку, бытовой газ очищается от посторонних предметов и попадает в выпускной патрубок.

Бытовой газовый фильтр с линейной кассетой и сменной кассетой при полном выходе из строя фильтрующего материала кассеты при работе с фильтром

Мусор, захваченный сеткой, попадает в нижнюю часть корпуса сетчатого фильтра (на некоторых моделях) или удаляется принудительно. Во время технического обслуживания мусор, скопившийся в нижней части, удаляется через отверстие, которое остается закрытым пробкой во время работы фильтра.

Кассетный фильтрующий элемент работает чуть более «изощренно» с учетом особенностей используемого материала. Внутри фильтра по рабочей среде помещается коробочка с волосами. Кроме того, перед ней установлен амортизатор – металлическая пластина, защищающая кассету от повреждений крупными инородными телами жесткой конструкции.

Устройство такой кассеты простое: обычно это прямоугольный (трубчатый) каркас, внешние части которого прикрыты металлической сеткой. Внутренняя часть оправы заполнена нитевидным нейлоном или натуральным материалом (конский волос). Во время заливки однородный материал плотно набивается и добавляется дополнительная смазка.

Газ, проходящий через этот ящик, очищается от посторонних предметов и попадает в перфорированную металлическую решетку. Это еще один компонент кассетного фильтра, который предотвращает попадание частиц фильтрующего материала в систему.

Когда кассета забивается, она удаляется во время обслуживания и очищается / промывается специальными растворителями.

Оптимальный контроль падения давления

Практически все модели газовых фильтров обеспечивают контроль падения рабочего давления. Некоторые проекты (обычно устаревшего образца) для таких целей комплектуются фурнитурой, к которой крепится индикатор.

Одна из конструкций газового фильтра, в которой используется индикатор перепада давления. Для его подключения в корпусе устройства есть штуцеры

Другие, более современные изделия, непосредственно снабжены индикаторным элементом. Такой элемент встроен в корпус устройства и представляет собой информационную шкалу, как правило, разделенную цветовыми зонами (зеленой и красной). Есть индикаторы с одним и двумя указателями.

Вариант № 1 – индикатор со стрелкой

При нормальных условиях эксплуатации газового фильтра стрелка индикатора находится в зеленой зоне, что четко показывает оптимальный уровень падения давления.

Если стрелка индикатора переместится в область шкалы, окрашенную в красный цвет, этот фактор указывает на то, что фильтр засорен.

На этих дифференциальных индикаторах основное внимание обслуживающего персонала направлено на красный сегмент шкалы и соответствующий индикатор. Когда красная стрелка присутствует в области красного сегмента, фильтр подлежит профилактическому обслуживанию с последующей очисткой или заменой фильтрующего материала.

Вариант № 2 – индикатор с двумя стрелками

В этой версии панель управления разделена на два сегмента: черный и красный. Направляющие элементы (стрелки) также соответствуют цветам сегментов.

Черная область предназначена для проверки перепада давления в текущий момент времени. Красная зона используется для проверки разницы моментов максимального потребления.

Встроенный индикатор, фиксирующий уровень перепада давления двумя стрелками на двух сегментах: 1 – текущий уровень перепада; 2 – достигнутый уровень разницы в максимальном расходе; 3 – точка ручного сброса красного указателя (при обслуживании)

Особенность этих индикаторов заключается в том, что если стрелка черного сегмента шкалы имеет возможность возврата в направлении начала отсчета, то стрелка красного сегмента этой способности не имеет.

Если красный указатель зарегистрирует завышенный дифференциал, стрелка (красная) безвозвратно остановится на достигнутой отметке. Возврат к нулю возможен только вручную во время обслуживания.

Особенности выбора газового фильтра

При выборе подходящего газового фильтра следует учитывать следующие особенности:

  • диаметр трубопровода, на котором должна быть установка;
  • расход газа (расчетный параметр);
  • давление – необходимо знать значение абсолютного давления на входе в фильтрующее устройство;
  • плотность: желательно иметь данные о плотности газовой среды.

Фильтрующие устройства разных производителей отличаются внешним видом и характеристиками. Однако каждый продукт имеет соответствующую маркировку. Маркировка позволяет выбрать фильтр с учетом основных критериев.

Маркировка на газовом фильтре серии ФН: 1 – маркер серии; 2 – установочные размеры (в дюймах); 3 – рабочее давление (номинальное), бар; 4 – класс производительности устройства; 5 – наличие (отсутствие) встроенного индикатора; 6 – материал корпуса устройства

Чтобы поддерживать достаточную степень чистоты фильтрующего элемента, при выборе обычно учитывается ограничение скорости потока среды, проходящей через фильтрующее устройство.

Параметр скорости обычно определяется параметром максимально допустимого падения давления. Если фильтр чистый, допускается разница на уровне, не превышающем 50% от максимально допустимого значения.

Обычно для точного подбора фильтра для газовой трубы удобно пользоваться специальными таблицами. Если таблицы недоступны или требуется уникальный выбор, имеет смысл использовать формулу расчета, показанную на рисунке ниже.

Формула расчета для выбора газового фильтра: Qm – расход устройства, м3 / ч; P – величина входного давления, кПа; Pm – величина давления на фильтре, кПа; p – значение плотности газовой среды

Традиционно выбор газового фильтра сравнивают с диаметром проточного трубопровода, на котором должно быть установлено устройство. В этом случае производительность устройства связана с параметрами потока в газораспределительной точке – они определяются аналогичным или более высоким значением.

Выводы и полезные видео по теме

Видео о газовых фильтрах, их характеристиках и необходимости их использования:

Эксплуатация газовых магистралей без использования фильтров будет неэффективной и непрактичной. В таких условиях эксплуатации существует риск быстрого выхода из строя технологического оборудования, что сказывается на экономической стороне работы систем. Конечно, отсутствие фильтров сказывается на сохранности оборудования.

Хотите дополнить приведенный выше материал интересными фактами? Или у вас остались вопросы по теме статьи? Спрашивайте наших специалистов и других посетителей сайта, пишите свои комментарии и советы – блок обратной связи находится ниже.

Источник – https://sovet-ingenera.com/gaz/equip/gazovyy-filtr.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: