Filtre de gaz: tipuri, construcție, scop și particularități ale alegerii filtrului pentru gaz

Necesarul dispozitiv tehnic al sistemului de distribuție a gazelor este filtrul de gaz – un dispozitiv care îndeplinește funcțiile de curățare elementară a mediului de lucru de impurități. Dar cum este el construit și se poate face fără el? Despre aceasta vom vorbi în publicația noastră – vom analiza caracteristicile constructive ale filtrelor, varietățile lor.

De asemenea, vom oferi recomandări pentru alegerea corectă a variantei potrivite, în funcție de particularitățile de exploatare. În completarea materialului prezentat, vom selecta fotografii sugestive, scheme și videoclipuri tematice.

Construcția și particularitățile de funcționare a filtrului

Datorită unor astfel de elemente precum filtrele, instalate pe linie, se asigură funcționarea pe termen lung a aparatelor de măsură și control, a armăturilor de închidere și a altor noduri importante. Prin urmare, dotarea sistemelor de gaze cu elemente de filtrare nu este doar de dorit, ci și obligatorie, având în vedere particularitățile tehnologice ale utilizării gazului menajer.

În ciuda aparentei simplități exterioare de execuție, filtrele de gaz sunt destul de diverse din punct de vedere tehnic și operațional. Astfel, în practică se folosesc dispozitive care, după execuția constructivă, în mod convențional trebuie împărțite în unghiulare și liniare.

În fotografie este prezentat un element de filtrare de tip unghiular, destinat transportului fluxului de gaz. Aceasta este una dintre variantele existente ale gamei de dispozitive de acest fel.

În plus, diferențele de construcție ale filtrelor de gaz se manifestă și în funcție de direcția de mișcare a fluxului de gaz prin aparat. În consecință, există două tipuri de execuție: cu flux direct și cu cot.

În mod tradițional, partea carcasei filtrelor de gaz este fabricată din metale – fontă, oțel, aluminiu, și aici trebuie de asemenea să luăm în considerare diversitatea construcțiilor carcasei.

În sfârșit, filtrele de gaz se împart și după criteriul materialului de filtrare:

• cu sită;
• cu casetă.

Pentru prima variantă, caracteristică este sita metalică, împletită din sârmă subțire.

În al doilea caz, de obicei este vorba despre cartușe umplute speciale, unde se folosește fir subțire de nailon sau păr de cal. Aceste materiale sunt suplimentar impregnate cu un ulei de viscin.

Uleiul de viscin este un produs utilizat în mod tradițional pentru tratarea elementelor filtrante de tip cartuș, în scopul asigurării eficienței acțiunii. Se utilizează nu numai pentru dispozitivele de filtrare a gazului natural, ci și în alte sisteme.

Materialul filtrant utilizat în construcția filtrelor pentru gaz trebuie să posede proprietăți chimico-fizice corespunzătoare, să asigure rezistența fizică față de mediul de lucru. Toate aceste nuanțe sunt luate în considerare pe parcursul dezvoltării și proiectării.

Cum este construit filtrul de gaz în interior?

Indiferent de diversitatea execuției filtrelor de gaz, aproape toate au un sistem tehnologic intern similar, cu excepția unor detalii separate.

În imaginea de mai jos sunt prezentate schemele unor filtre de gaz tipice, destul de utilizate în exploatarea rețelelor de gaz.

Dispozitivul intern al filtrului de gaz pe exemplul a două dispozitive larg răspândite – cel cu sită și cel cu cartuș: 1 – capac; 2 – partea carcasei; 3 – sită de sârmă; 4, 5 – cartuș umplut cu păr de cal sau fir de mătase; 6 – țeavă de racord (ieșire).

Trebuie remarcate unele subtilități ale execuției constructive interne. De exemplu, filtrele metalice cu sită au factorul de intensificare a gradului de finețe a purificării din cauza acumulării de impurități. În același timp, corespunzător, se reduce capacitatea de debit a elementului filtrant. Acest efect este deosebit de pronunțat la construcțiile multistrat.

La sistemele cu cartuș, unde ca element filtrant se utilizează păr de cal, dimpotrivă, gradul de finețe a purificării slăbește. Aceasta se datorează faptului că fluxul de gaz care trece în procesul de exploatare a dispozitivului transportă treptat o parte din materialul filtrant sub formă de particule fine.

Prin urmare, în scopul reducerii cantității de particule transportate și al menținerii unei filtrații eficiente, se urmărește alegerea vitezei optime de mișcare a mediului de lucru la exploatarea filtrelor de tip cartuș.

Diferențele de presiune și principiul de funcționare

În general, valorile limită admisibile ale diferențelor de presiune la utilizarea filtrelor de gaz trebuie să fie de 5 000 Pa (pentru elemente de tip sită) și 10 000 Pa (pentru elemente de tip cartuș).

În mod corespunzător, la momentul începerii exploatării oricărui tip de filtru de gaz, acești parametri trebuie să corespundă cifrelor:

• 2 000 – 2 500 Pa (pentru elemente de tip sită);
• 4 000 – 5 000 Pa (pentru elemente de tip cartuș).

Funcționarea mecanismului de filtrare cu sită nu este greu de descris: gazul menajer, care trece prin sistemul de conducte, întâlnește pe drum filtrul și pătrunde în interiorul dispozitivului prin țeava de racord de intrare.

Pătrunzând prin rețeaua metalică, gazul menajer este curățat de conținutul străin și apoi trece la țeava de ieșire.

Filtru liniar cu casetă pentru gaz menajer și casetă de schimb în cazul deteriorării complete a materialului filtrant al casetei aflate în exploatare cu filtrul

Resturile reținute de sită cad în partea inferioară a corpului filtrului cu sită (la unele construcții) sau sunt curățate forțat. La întreținere, resturile acumulate în zona fundului sunt extrase printr-un orificiu care, în timpul funcționării filtrului, rămâne închis cu un dop.

Elementul de filtrare cu casetă funcționează ceva mai „rafinat”, ținând cont de particularitățile materialului utilizat. În interiorul filtrului, pe direcția de curgere a mediului de lucru, este amplasată o casetă umplută cu păr. Suplimentar, în fața acesteia este montat un deflector – o placă metalică care protejează caseta de deteriorarea cauzată de corpurile străine mari, cu structură rigidă.

Construcția unei astfel de casete este simplă – este de obicei un cadru dreptunghiular (tubular), ale cărui părți exterioare sunt acoperite cu o sită de sârmă. Zona interioară a cadrului este umplută cu material filamentos din nailon sau natural (păr de cal). La umplere, materialul omogen este îndesat strâns și se adaugă un lubrifiant suplimentar.

Gazul care trece printr-o astfel de casetă este curățat de conținutul străin și ajunge pe un grătar metalic perforat. Aceasta este o altă componentă a filtrului cu casetă, care împiedică antrenarea particulelor de material filtrant în sistem.

Pe măsură ce se înfundă, caseta este scoasă în cadrul întreținerii și este curățată/spălată cu solvenți speciali.

Controlul diferenței optime de presiune

Practic toate construcțiile de filtre de gaz asigură controlul căderii de presiune de lucru. Unele construcții (de obicei de model vechi) sunt echipate în acest scop cu racorduri la care se prevede conectarea unui indicator.

Una dintre construcțiile de filtru de gaz, în care se folosește un indicator de cădere de presiune. Pentru conectarea acestuia, în corpul aparatului sunt prevăzute racorduri.

Alte produse, mai moderne, sunt prevăzute direct cu element indicator. Un astfel de element este încorporat în partea carcasei aparatului și reprezintă o scală informațională, de obicei împărțită pe zone colorate (verde și roșu). Există indicatoare cu unul sau doi pointeri.

Varianta #1 — indicator cu un ac

În condițiile de funcționare normală a filtrului de gaz, indicatorul se află în zona de culoare verde, ceea ce arată vizual nivelul optim al căderii de presiune.

Dacă acul indicatorului se deplasează în zona scalei colorată în roșu, acest factor semnalează că filtrul este înfundat.

La astfel de indicatoare de diferență de presiune, atenția principală a personalului de întreținere este acordată segmentului roșu al scalei și indicatorului corespunzător. Când acul roșu se află în zona segmentului de culoare roșie, filtrul necesită întreținere preventivă, urmată de curățare sau înlocuire a materialului filtrant.

Varianta #2 — indicator cu două ace

Pentru această variantă de execuție, scara de control este împărțită în două segmente, colorate în negru și roșu. Elementele indicatoare (acele) corespund, de asemenea, culorilor segmentelor.

Zona de culoare neagră este destinată monitorizării diferenței de presiune în momentul curent. Zona de culoare roșie este utilizată pentru monitorizarea diferenței de presiune în momentele de consum maxim.

Indicator încorporat care înregistrează nivelul diferenței de presiune cu două ace pe două segmente: 1 – nivelul curent al diferenței; 2 – nivelul atins al diferenței la consum maxim; 3 – punctul de resetare manuală a indicatorului roșu (la întreținere)

Particularitatea acestor indicatoare este că, dacă indicatorul segmentului negru al scalei are capacitatea de a reveni spre punctul de zero, indicatorul segmentului roșu nu are această capacitate.

Dacă indicatorul roșu înregistrează o diferență excesivă, acul (de culoare roșie) se oprește ireversibil la valoarea atinsă. Revenirea la zero este posibilă doar manual în timpul întreținerii.

Particularități de alegere a filtrului pentru gaz

La selectarea unui filtru de gaz adecvat, trebuie să se țină cont de următoarele particularități:

• diametrul conductei unde se preconizează instalarea;
• debitul de gaz (parametru calculat);
• presiunea – trebuie cunoscută valoarea presiunii absolute la intrarea dispozitivului de filtrare;
• densitatea – este de dorit să existe date privind densitatea mediului gazos.

Dispozitivele de filtrare de la diferiți producători diferă ca aspect și caracteristici. Cu toate acestea, fiecare produs este marcat corespunzător. Marcajul permite selectarea filtrului ținând cont de criteriile principale.

Marcajul pe filtrul de gaz din seria «FN»: 1 – marcatorul seriei; 2 – dimensiuni de montaj (în țoli); 3 – presiunea de lucru (nominală), bar; 4 – clasa de execuție a dispozitivului; 5 – prezența (absența) indicatorului încorporat; 6 – materialul carcasei dispozitivului

Pentru a se asigura un grad suficient de purificare de către elementul filtrant, de obicei la selecție se ia în considerare limitarea vitezei de curgere a mediului care trece prin dispozitivul de filtrare.

Parametrul vitezei este de obicei determinat de parametrul diferenței de presiune maxim admisibile. Dacă filtrul este în stare curată, atunci diferența este permisă la un nivel de cel mult 50% din valoarea maxim admisă.

În mod obișnuit, pentru a selecta cu precizie filtrul pentru conducta de gaz, este convenabil să se utilizeze tabele speciale. Dacă accesul la tabele nu este posibil sau este necesară o selecție unică, este logic să se utilizeze formula de calcul prezentată în figura de mai jos.

Formula de calcul pentru selectarea filtrului de gaz: Qm – capacitatea de debit a dispozitivului, m³/h; P – valoarea presiunii la intrare, kPa; Pm – valoarea presiunii la filtru, kPa; p – valoarea densității mediului gazos

În mod tradițional, alegerea filtrului de gaz este corelată cu diametrul conductei liniare pe care se preconizează montarea dispozitivului. În acest sens, capacitatea de debit a aparatului este asociată cu parametrii debitului la punctul de distribuție a gazului – se orientează către o valoare similară sau mai mare.

Concluzii și material video util pe această temă

Videoclip despre filtrele de gaz, caracteristicile lor și necesitatea utilizării lor:

Exploatarea conductelor de gaz fără utilizarea filtrelor va fi puțin eficientă și nepractică. În astfel de condiții de lucru, există riscul unei defectări rapide a echipamentului tehnologic, ceea ce se reflectă asupra aspectului economic al exploatării sistemelor. Desigur, absența filtrelor afectează gradul de siguranță al funcționării echipamentului.

Doriți să completați materialul prezentat mai sus cu fapte interesante? Sau aveți întrebări legate de subiectul articolului? Adresați-le experților noștri și altor vizitatori ai site-ului, scrieți observațiile și sfaturile dumneavoastră – blocul de feedback se află mai jos.