Y-образный сетчатый фильтр для труб

Фильтры представляют собой механические устройства для удержания (и удаления) посторонних частиц из протекающих жидкостей и защиты оборудования, такого как насосы и компрессоры. Существует несколько типов сетчатых фильтров, в том числе Y-образный, корзиночный и дуплексный. Критическим элементом является сетчатый фильтр, в частности размер его ячейки (плотность перфорации).

Виды сетчатых фильтров

Существуют две основные конструкции сетчатых фильтров: «Y-образные» и «корзиночные».

Y-образный фильтр

Y-образный фильтр имеет Y-образную компактную конструкцию и используется для захвата посторонних частиц, протекающих по трубам трубопровода.

Сетчатые Y-образные фильтры могут быть установлены горизонтально или вертикально, с фильтрующим элементом, расположенным к земле, и создавать падение давления в трубопроводе.

Этот тип сетчатого фильтра для трубопроводов необходимо часто чистить, чтобы не допустить опасности фильтрующей способности устройства из-за скопления мусора. Трубопровод может нуждаться в обслуживании, как правило, когда у-образные фильтры нуждаются в очистке.

Y-образные фильтры подходят для газопроводов высокого давления с низкой концентрацией посторонних частиц и мусора. Действительно, Y-образные фильтры имеют меньшую способность хранить грязь, чем сетчатые фильтры аналогичного размера.

Корзиночный фильтр (T-фильтр)

Корзиночный фильтр имеет вертикальную и перфорированную корзину, которая улавливает инородные частицы, переносимые жидкостью, транспортируемой по трубопроводу.

Корзиночный фильтр может собирать больше грязи и мусора, чем Y-сетчатый фильтр того же размера, из-за большего размера фильтрующего элемента, и является предпочтительным выбором, когда перепады давления в трубопроводе недопустимы.

Т-образные фильтры должны быть установлены в вертикальном положении, а верхняя часть сита может быть снята для частой очистки (самоочищающиеся T-образные фильтры также доступны на рынке).

Т-образный фильтр особого типа представляет собой так называемый «дуплексный сетчатый фильтр»: это устройство, состоящее из двух параллельных сетчатых фильтров, облегчает обслуживание фильтрующего элемента, поддерживая линию в рабочем состоянии (линия перезапускается, когда один из двух сетчатых фильтра очищен).

Дуплексный корзиночный сетчатый фильтр

Ячейка Y-образного сетчатого фильтра

Критическим элементом, который необходимо учитывать, является размер сетки Y-фильтра. Сетка представляет количество отверстий на дюйм фильтрационного элемента сетчатого фильтра (называется, экран).

Размер ячейки экрана может быть обозначен в мм, дюймах, микронах или номером ячейки.

Факторы, которые следует учитывать для выбора правильного размера сетки:

1. максимальный размер частиц, который может безопасно обрабатывать нижестоящее оборудование (например, насос или компрессор);
2. рабочая температура и давление в трубопроводной системе;
3. максимально допустимый перепад давления;
4. природа транспортируемой жидкости.

Если сетка слишком велика, некоторые нежелательные осколки могут не отфильтроваться и повлиять на последующее оборудование. Если сетка слишком мала, в ячейках сита могут появиться дополнительные скопления мусора, что приведет к падению давления в трубопроводной системе и к увеличению затрат на техническое обслуживание.

Таблица размеров ячеек Y-образного сетчатого фильтра

Ячейка фильтра	в дюймах	в микронах	в мм
3	0,265	6730	6,73
4	0,187	4760	4,76
5	0,157	4000	4
6	0,132	3360	3,36
7	0,111	2830	2,83
8	0,0937	2380	2,38
10	0,0787	2000	2
12	0,0661	1680	1,68
14	0,0555	1410	1,41
16	0,0469	1190	1,19
18	0,0394	1000	1
20	0,0331	841	0,841
25	0,028	707	0,707
30	0,0232	595	0,595
35	0,0197	500	0,5
40	0,0165	400	0,4
45	0,0138	354	0,354
50	0,0117	297	0,297
60	0,0098	250	0,25
70	0,0083	210	0,21
80	0,007	177	0,177
100	0,0059	149	0,149
120	0,0049	125	0,125
140	0,0041	105	0,105
170	0,0035	88	0,088
200	0,0029	74	0,074
230	0,0024	63	0,063
270	0,0021	53	0,053
325	0,0017	44	0,044
400	0,0015	37	0,037

Материалы для сетчатых фильтров

Материалы для корпуса

Наиболее распространенными материалами, используемыми для Y-образных фильтров  и корпусов сит, являются чугун, бронза, углеродистая сталь, нержавеющая сталь и пластик. По существу, Y-образные фильтры имеют корпуса, изготовленные из тех же литых и кованых материалов, что и другие коммерческие клапаны.

Чугун

Из-за низкой начальной стоимости чугун является самым популярным материалом для корпуса фильтра. Он используется в системах, где давление и температура воды не высоки, и система не подвергается сильному тепловому или механическому удару.

Чугун в основном используется для трубопроводов с питьевой водой большего размера и многих систем питьевой воды в дополнение к множеству других продуктов и технологических процессов.

Бронза

Бронзовый корпус предпочтителен для солоноватой, соленой и морской воды. Он часто используется для питьевого водоснабжения. Его стоимость вдвое превышает стоимость чугуна.

Углеродная сталь

Корпуса из углеродистой стали используются в условиях высоких температур и давлений, а также в тех случаях, когда требуется хорошая устойчивость к термическим и механическим воздействиям. Углеродистая сталь используется также в случаях применения с риском пожара.

Хромолибденовая сталь

Хромомолибденовая сталь обычно используется для корпусов при высоком давлении и температуре выше 1000 °F.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь является предпочтительным материалом корпуса, корзины и сита для фармацевтической, пищевой и химической промышленности из-за ее устойчивости к коррозии и загрязнениям и простоте очистки. Нержавеющая сталь стоит примерно в четыре раза дороже чугуна.

Типичными материалами для корпусов фильтров являются литая сталь (размер отверстия более 2 дюймов) и кованая сталь (размер отверстия менее 2 дюймов).

Материалы корзины и экрана

Фактический сбор и удержание мусора, грязи и других частиц во всех сетчатых фильтрах осуществляется с помощью корзины или сита, размещенного внутри корпуса фильтра.

Корзина сита (блок фильтрации грязи)

Размер отверстий в сите называется сеткой, а размер отверстий в корзине называется перфорацией. Термин «сетка» описывает экран, в котором используется тканая проволочная ткань, изготовленная из материала, выбранного для предполагаемого использования.

Наиболее распространенным материалом для всех применений является нержавеющая сталь. Сетчатые экраны обычно доступны в стандартных размерах (от 20 до 200 ячеек).

Размер ячейки не указывает на сохранение размера частиц, поскольку размер отверстия ячейки определяется диаметром и количеством проволок / дюйм. Например, 80 ячеек означает 80 вертикальных и 80 горизонтальных прядей проволоки на дюйм.

Для критических применений должен быть выбран экран на способность удерживать частицы (не размер ячейки). Стандартные перфорированные сита изготавливаются (из легкого или тяжелого листового металла) в стандартных размерах.

Корзины должны быть собраны сваркой или пайкой. Самые крепкие имеют сварную конструкцию.

Паяные гораздо слабее и его легко сломать. Если для тонкой деформации требуется корзинное ситечко, обычной практикой является добавление вкладыша из проволочной сетки внутрь перфорированного ковша, поскольку один экран слишком слаб, чтобы обеспечить необходимую механическую прочность.

Используемый материал зависит как от предполагаемой подачи воды, так и от корпуса, в который установлен фильтр.

Самые обычные из материалов корзины - латунь и нержавеющая сталь.

В корпусах сетчатых фильтров из чугуна обычно используются корзины из латуни и нержавеющей стали, в зависимости от обслуживания. Бронзовые корпуса обычно требуют установку металлических корзин Monel из-за обслуживания. Корзины из нержавеющей стали используются с корпусами из нержавеющей стали. Корзины изготавливаются, как правило, из листового металла с перфорациями большого диаметра.

Y-образный фильтр, как правило, оснащен перфорацией 1–16 дюймов в размерах до 4 дюймов, перфорацией 1–8 дюймов в более крупных размерах для работы с жидкостью и перфорацией 3–64 дюйма для подачи пара. Если требуется более тонкое натяжение, используется сетка из проволочной сетки, установленная внутри корзины.

В этом случае общепринятая практика ограничивает перфорацию в корзине до 50 процентов площади стенки, чтобы не потерять прочность.

Эта комбинация обеспечивает превосходное соотношение максимальной скорости потока с соответствующим усилением.

Сетка и корзина должны составлять единое целое с сеткой, прикрепленной к корзине как сверху, так и снизу, чтобы не допустить попадания мусора внутрь устройства. Как правило, коэффициент перфорации в открытой области должен составлять около 4:1, чтобы избежать избыточного падения давления в установке. Меньшее соотношение потребует частой очистки.

Дополнительную площадь корзины фильтра можно получить с помощью складчатой ​​корзины. Если требуется более тонкая фильтрация, внутри корзины можно добавить сетчатый вкладыш. Если размер частиц, подлежащих удалению, известен, перфорация должна быть немного меньше. Потоки жидкости могут содержать частицы железа или стали, достаточно мелкие, чтобы проходить через более мелкие сита.

Если это проблема, в корзине должен быть подвешен сильный магнит, способный в несколько раз поднять собственный вес. Магнит должен быть установлен так, чтобы по нему проходила вода. Этот магнит должен быть помещен в инертный материал для предотвращения коррозии

Корзины не выдерживают такое же давление, как и корпус. Возможно накопление в результате выхода, при котором грязь накапливается и закупоривает сетку или отверстия, тем самым уменьшая свободную площадь.

Сначала давление в сите медленно увеличивается, а затем увеличивается со временем быстрее. Скорость и давление воды в корзине усиливаются со скоростью, которая приводит к тому, что результирующий поток останавливается или уменьшается до струйки. Это полное давление может взорвать корзину.

Крышка сетчатого фильтра

Крышка - это часть устройства, которую необходимо открыть для очистки корзины. Наиболее распространенный тип болтовой, болты должны быть ослаблены и удалены, чтобы обеспечить доступ к корзине. Этот тип покрытия является самым прочным и должен использоваться для использований с высоким давлением.

Другой тип крышки - это зажимное ярмо, в котором для соединения крышки с корпусом используются резьбовые тройниковые ручки. Зачастую крышка прикрепляется к корпусу с помощью шарнирного механизма, что облегчает ее снятие. Этот тип покрытия дороже, чем стандартный.

Другим типом фильтра является автоматический тип (который не требует ручной очистки). В качестве корзины используется вращающийся круглый экран. Впуск воды идет в корзину. Вращающееся впускное отверстие для обратной промывки внутри корзины использует перепад давления между атмосферой и давлением в линии для создания локализованного обратного потока только через часть корзины, что обеспечивает непрерывную очистку.

Этот тип сита подходит для крупных потребителей воды, таких как входы сырой воды из рек и озер, используемых для охлаждения и обработки. Доступны автоматические сетчатые фильтры размером до 60 дюймов (150 мм).