Dujų filtrai: rūšys, įtaisas, paskirtis ir ypatumai renkantis filtrą dujoms

Būtinas dujų paskirstymo sistemos techninis įtaisas yra dujų filtras – prietaisas, atliekantis elementaraus darbo aplinkos valymo nuo teršalų funkcijas. Bet kaip jis yra įtaisytas ir ar galima be jo apsieiti? Būtent apie tai ir kalbėsime savo publikacijoje – apžvelgsime filtrų konstrukcinius ypatumus, jų atmainas.

Taip pat pateiksime rekomendacijas, kaip teisingai pasirinkti tinkamą variantą, atsižvelgiant į eksploatavimo ypatumus. Papildydami išdėstytą medžiagą parinksime vaizdingų nuotraukų, schemų ir teminių vaizdo įrašų.

Filtro konstrukcija ir veikimo ypatumai

Dėl tokių elementų kaip filtrai, įrengtų ant linijos, užtikrinamas ilgalaikis kontrolės ir matavimo aparatūros, uždarymo armatūros ir kitų svarbių mazgų darbas. Todėl dujų sistemų aprūpinimas filtravimo elementais yra ne tik pageidautina, bet ir privaloma sąlyga, atsižvelgiant į technologinius buitinių dujų naudojimo ypatumus.

Nepaisant išorinio vykdymo paprastumo, dujų filtrai yra gana įvairūs techniniu ir eksploataciniu požiūriu. Taip, praktikoje naudojami įrenginiai, kuriuos pagal konstrukcinį vykdymą sąlyginai reikėtų skirstyti į kampinius ir linijinius.

Nuotraukoje pavaizduotas kampinio tipo filtravimo elementas, skirtas dujų srauto transportavimui. Tai vienas iš esamų tokio pobūdžio įrenginių asortimento variantų.

Be to, dujų filtrų konstrukcijų skirtumai pasireiškia dar ir pagal dujų srauto judėjimo kryptį per prietaisą. Atitinkamai egzistuoja du vykdymo tipai: tiesiaeigis ir kampinis.

Tradiciškai dujų filtrų korpuso dalis gaminama iš metalų – ketaus, plieno, aliuminio, ir čia taip pat reikėtų apžvelgti korpuso konstrukcijų įvairovę.

Galiausiai, dujų filtrai skirstomi dar ir pagal tokį kriterijų kaip filtravimo medžiaga:

• tinklinis;
• kasetinis.

Pirmajam variantui būdingas yra metalinis tinklelis, supintas iš plonos vielos.

Antruoju atveju paprastai kalbama apie specialias užpildomas kasetes, kuriose naudojama plona kaprono siūlas arba arklio plaukai. Šios medžiagos papildomai impregnuojamos specialiu (viskino) aliejumi.

Viskino alyva – produktas, tradiciškai naudojamas kasečių filtravimo elementų apdirbimui, siekiant užtikrinti veikimo efektyvumą. Naudojama ne tik gamtinių dujų filtravimo įrenginiuose, bet ir kitose sistemose.

Filtravimo medžiaga, naudojama dujų filtrų konstrukcijoje, turi pasižymėti atitinkamomis cheminėmis-fizinėmis savybėmis, užtikrinti fizinį atsparumą darbo aplinkai. Visi šie niuansai atsižvelgiami kuriant ir projektuojant.

Kaip yra sudarytas dujų filtras iš vidaus?

Nepaisant dujų filtrų konstrukcijų įvairovės, beveik visi turi panašią vidinę technologinę sistemą, išskyrus kai kurias atskiras detales.

Žemiau esančiame paveikslėlyje pateiktos tipinių dujų filtrų schemos, gana plačiai naudojamų eksploatuojant dujų tinklus.

Vidinė dujų filtro konstrukcija dviejų plačiai paplitusių įrenginių – tinklinio ir kasečių – pavyzdyje: 1 – dangtis; 2 – korpuso dalis; 3 – vielinis tinklelis; 4, 5 – kasetė, užpildyta arklio plaukais arba šilko siūlu; 6 – vamzdis (išėjimas).

Reikėtų pažymėti kai kurias vidinės konstrukcijos smulkmenas. Pavyzdžiui, metaliniams tinkliniams filtrams būdingas valymo smulkumo laipsnio didinimo veiksnys dėl užsikimšimo susikaupimo. Tuo pačiu metu atitinkamai mažėja filtravimo elemento pralaidumas. Šis efektas ypač išreikštas daugiasluoksnėse konstrukcijose.

Kasečių sistemose, kur filtravimo elementui naudojami arklio plaukai, priešingai, valymo smulkumo laipsnis silpnėja. Tai susiję su tuo, kad pro praeinantis dujų srautas eksploatacijos metu palaipsniui išneša dalį filtravimo medžiagos smulkių dalelių pavidalu.

Todėl, siekiant sumažinti išnešamų dalelių kiekį ir palaikyti efektyvų filtravimą, stengiamasi parinkti optimalų darbo terpės judėjimo greitį eksploatuojant kasečių tipo filtrus.

Slėgių skirtumai ir veikimo principas

Apskritai, leistinos slėgio skirtumų ribinės vertės naudojant dujų filtrus turi būti 5 000 Pa (tinklinio tipo elementams) ir 10 000 Pa (kasečių tipo elementams).

Atitinkamai, bet kurio tipo dujų filtro eksploatavimo pradžios momentu šie parametrai turi atitikti skaičius:

• 2 000 – 2 500 Pa (tinklinio tipo elementams);
• 4 000 – 5 000 Pa (kasečių tipo elementams).

Filtravimo tinklinio mechanizmo darbą apibūdinti nesudėtinga: buitinės dujos, einančios per vamzdynų sistemą, kelyje sutinka filtrą ir patenka į įrenginio vidų per įėjimo vamzdį.

Buitinės dujos, prasiskverbusios pro metalinį tinklelį, išvalomos nuo pašalinių priemaišų ir toliau patenka į išėjimo vamzdį.

Linijinis buitinių dujų kasetinis filtras ir keičiamoji kasetė, skirta visiškai sugedus filtravimo medžiagai kasetės, kuri yra naudojama su filtru.

Tinklelio sulaikytos šiukšlės nukrenta į apatinę tinklinio filtro korpuso dalį (kai kuriose konstrukcijose) arba jos priverstinai išvalomos. Techninės priežiūros metu dugno srityje susikaupusios šiukšlės pašalinamos per angą, kuri filtro veikimo metu lieka uždaryta kamščiu.

Šiek tiek sudėtingiau veikia kasetinis filtruojantis elementas, atsižvelgiant į naudojamos medžiagos ypatumus. Filtro viduje, pagal darbinės terpės kryptį, yra sumontuota kasetė, pripildyta plaukų. Papildomai prieš ją įrengtas atšvitas – metalinė plokštė, apsauganti kasetę nuo pažeidimo dėl didelių kietos struktūros pašalinių daiktų.

Tokios kasetės konstrukcija paprasta – tai dažniausiai stačiakampis (vamzdinis) karkasas, kurio išorinės dalys uždengtos vieliniu tinkleliu. Vidinė karkaso sritis užpildyta siūlų pavidalo kaprono arba natūralia (arklio plaukų) medžiaga. Užpildant, tankiai prikimšami vienalytė medžiaga ir pridedama papildomo tepalo.

Per tokią kasetę einančios dujos išvalomos nuo pašalinių priemaišų ir patenka ant perforuotos metalinės grotelės. Tai dar vienas kasetinio filtro komponentas, apsaugantis nuo filtravimo medžiagos dalelių patekimo į sistemą.

Kai kasetė užsiteršia, ji techninės priežiūros metu išimama ir valoma/plaunama specialiais tirpikliais.

Optimalaus slėgio skirtumo kontrolė

Beveik visų dujų filtrų konstrukcijos užtikrina darbinio slėgio skirtumo kontrolę. Kai kurios konstrukcijos (dažniausiai senesnio modelio) šiems tikslams įrengiamos su jungiamosiomis detalėmis, prie kurių numatyta prijungti indikatorių.

Viena iš dujų filtro konstrukcijų, kurioje naudojamas slėgio skirtumo indikatorius. Jo prijungimui prietaiso korpuse yra numatytos jungiamosios detalės.

Kiti, modernesni gaminiai, tiesiogiai turi indikatoriaus elementą. Toks elementas yra įmontuotas į prietaiso korpuso dalį ir sudaro informacinę skalę, paprastai padalintą į spalvotas zonas (žalią ir raudoną). Pasitaiko indikatorių su vienu ar dviem rodyklėmis.

Variantas #1 – indikatorius su viena rodykle

Normaliai veikiant dujų filtrui, indikatoriaus rodyklė yra žalioje srityje, o tai aiškiai rodo optimalų slėgio skirtumo lygį.

Jei indikatoriaus rodyklė pereina į raudonai nudažytą skalės sritį, šis faktorius signalizuoja, kad filtras užsikimšęs.

Tokiuose diferencialo rodytuvuose pagrindinis techninio personalo dėmesys skiriamas raudonam skalės segmentui ir atitinkamai rodyklei. Kai raudona rodyklė yra raudonos spalvos segmento zonoje, filtrą reikia profilaktiškai prižiūrėti, vėliau jį išvalyti arba pakeisti filtravimo medžiagą.

Variantas #2 – indikatorius su dviem rodyklėmis

Tokio vykdymo varianto kontrolinė skalė padalinta į du segmentus, nudažytus juodai ir raudonai. Rodyklės elementai taip pat atitinka segmentų spalvas.

Juodos spalvos sritis skirta slėgio skirtumui kontroliuoti dabartiniu momentu. Raudonos spalvos sritis naudojama slėgio skirtumui kontroliuoti maksimalaus suvartojimo momentais.

Integruotas rodytuvas, fiksuojantis slėgio skirtumo lygį dviem rodyklėmis dviejuose segmentuose: 1 – dabartinis skirtumo lygis; 2 – pasiektas skirtumo lygis esant maksimaliam suvartojimui; 3 – raudonos rodyklės grąžinimo taškas rankiniu būdu (techninės priežiūros metu)

Tokių rodytuvų ypatybė yra ta, kad jei juodo skalės segmento rodyklė gali grįžti atgal į pradžią, raudono segmento rodyklė tokio gebėjimo neturi.

Jei raudona rodyklė fiksuoja per didelį skirtumą, ji negrįžtamai sustoja ties pasiekta žyma. Grįžti į nulinę padėtį galima tik rankiniu būdu atliekant techninę priežiūrą.

Dujų filtro pasirinkimo ypatumai

Renkantis tinkamą dujų filtrą reikia atsižvelgti į šias ypatybes:

• vamzdyno skersmuo, kur numatoma montuoti;
• dujų suvartojimas (skaičiuotinis parametras);
• slėgis – reikia žinoti absoliutų slėgį filtravimo įrenginio įėjime;
• tankis – pageidautina turėti duomenis apie dujinės terpės tankį.

Skirtingų gamintojų filtravimo įrenginiai skiriasi išvaizda ir charakteristikomis. Nepaisant to, kiekvienas gaminys yra atitinkamai paženklintas. Ženklinimas leidžia pasirinkti filtrą atsižvelgiant į pagrindinius kriterijus.

Dujų filtro serijos „FN“ ženklinimas: 1 – serijos žymuo; 2 – montavimo matmenys (coliais); 3 – darbinis slėgis (nominalas), baras; 4 – įrenginio vykdymo klasė; 5 – integruoto rodytuvo buvimas (nebuvimas); 6 – įrenginio korpuso medžiaga

Kad filtravimo elementas užtikrintų pakankamą valymo laipsnį, paprastai renkantis atsižvelgiama į terpės, tekančios per filtravimo įrenginį, srauto greičio apribojimą.

Greitis paprastai nustatomas pagal didžiausio leistino slėgio skirtumo parametrą. Jei filtras yra švarus, skirtumas leidžiamas ne didesnis kaip 50 % didžiausios leistinos vertės.

Paprastai, norint tiksliai parinkti filtrą dujų vamzdžiui, patogu naudoti specialias lenteles. Jei prie lentelių prieiga negalima arba reikalingas unikalus parinkimas, logiška naudoti žemiau pateiktą skaičiavimo formulę paveikslėlyje.

Skaičiavimo formulė dujų filtrui parinkti: Qm – įrenginio pralaidumas, m³/h; P – slėgis įėjime, kPa; Pm – slėgis ant filtro, kPa; p – dujų terpės tankis

Tradiciškai dujų filtro pasirinkimas siejamas su linijos vamzdyno skersmeniu, ant kurio numatoma montuoti įrenginį. Tuo pat metu prietaiso pralaidumas siejamas su srauto parametrais dujų paskirstymo punkte – orientuojamasi į analogišką arba aukštesnę vertę.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Vaizdo įrašas apie dujų filtrus, jų ypatybes ir būtinybę juos naudoti:

Dujų magistralių eksploatavimas nenaudojant filtrų bus neefektyvus ir nepraktiškas. Esant tokioms darbo sąlygoms, kyla rizika, kad technologinė įranga greitai suges, o tai atsiliepia ekonominiam sistemų eksploatavimo aspektui. Žinoma, filtrų nebuvimas turi įtakos įrangos darbo saugumo laipsniui.

Ar norite papildyti aukščiau pateiktą medžiagą įdomiais faktais? Ar turite klausimų straipsnio tema? Užduokite juos mūsų ekspertams ir kitiems svetainės lankytojams, rašykite savo pastabas ir patarimus – atsiliepimų blokas yra žemiau.