Gāzes filtri: veidi, uzbūve, mērķis un gāzes filtra izvēles īpatnības

Gāzes sadales sistēmas nepieciešamā tehniskā ierīce ir gāzes filtrs – ierīce, kas veic darba vides elementāras tīrīšanas no piesārņojumiem funkcijas. Bet kā tas ir uzbūvēts un vai var iztikt bez tā? Tieši par to mēs runāsim mūsu publikācijā – aplūkosim filtru konstrukcijas īpatnības, to paveidus.

Arī sniegsim ieteikumus pareizai piemērota varianta izvēlei, pamatojoties uz ekspluatācijas īpatnībām. Papildus izklāstītajam materiālam izvēlēsimies uzskatāmas fotogrāfijas, shēmas un tematiskos video.

Filtra uzbūve un darbības īpatnības

Pateicoties tādiem elementiem kā filtri, kas uzstādīti uz līnijas, tiek nodrošināta kontrolmēraparatūras, noslēgarmatūras un citu nozīmīgu mezglu ilgtermiņa darbība. Tāpēc gāzes sistēmu aprīkošana ar filtrējošiem elementiem ir ne tikai vēlama, bet obligāta prasība, ņemot vērā tehnoloģiskās īpatnības sadzīves gāzes lietošanas.

Neskatoties uz redzamo ārējo izpildījuma vienkāršību, gāzes filtri ir pietiekami daudzveidīgi tehniskajā un ekspluatācijas ziņā. Tā, praksē tiek izmantotas ierīces, kuras pēc konstruktīvā izpildījuma nosacīti jāiedala leņķveida un lineārajos.

Fotogrāfijā attēlots leņķveida tipa filtrējošais elements, kas paredzēts gāzes plūsmas transportēšanai. Tas ir viens no esošajiem šāda veida ierīču sortimenta variantiem.

Turklāt gāzes filtru konstrukciju atšķirības izpaužas arī pēc gāzes plūsmas kustības virziena caur ierīci. Attiecīgi pastāv divi izpildījuma veidi: caurplūdes un pagrieziena.

Tradicionāli gāzes filtru korpusa daļa tiek izgatavota no metāliem – čuguna, tērauda, alumīnija, un šeit arī jāapsver korpusa konstrukciju daudzveidība.

Visbeidzot, gāzes filtri tiek iedalīti arī pēc tāda kritērija kā filtrācijas materiāls:

• siets;
• kasešu.

Pirmajam variantam raksturīgs ir metāla siets, kas noausta no tievas stieples.

Otrajā gadījumā parasti runa ir par speciālām pildītām kasetnēm, kurās izmanto plānu kaprona diegu vai zirga astru. Šie materiāli papildus tiek impregnēti ar speciālu (viscīna) eļļu.

Viscīna eļļa ir produkts, ko tradicionāli izmanto kasetņu filtru elementu apstrādei, lai nodrošinātu efektīvu darbību. To izmanto ne tikai dabasgāzes filtrēšanas ierīcēs, bet arī citās sistēmās.

Filtrējošajam materiālam, ko izmanto gāzes filtru konstrukcijā, jābūt ar atbilstošām ķīmiskajām un fizikālajām īpašībām, jānodrošina fiziska izturība pret darba vidi. Visi šie aspekti tiek ņemti vērā izstrādes un projektēšanas gaitā.

Kā ir uzbūvēts gāzes filtrs no iekšpuses?

Neatkarīgi no gāzes filtru izpildījuma daudzveidības, praktiski visiem ir līdzīga iekšējā tehnoloģiskā sistēma, izņemot dažas atsevišķas detaļas.

Zemāk redzamajā attēlā parādītas tipisku gāzes filtru shēmas, kuras diezgan plaši izmanto gāzes tīklu ekspluatācijā.

Gāzes filtra iekšējā uzbūve, izmantojot divu plaši izplatītu ierīču – sieta un kasetnes – piemēru: 1 – vāks; 2 – korpusa daļa; 3 – stiepļu siets; 4, 5 – kasetne, pildīta ar zirga astriem vai zīda diegiem; 6 – atzars (izeja)

Jāatzīmē dažas iekšējās konstrukcijas izpildes nianses. Piemēram, metāla sieta filtriem raksturīgs tas, ka attīrīšanas smalkuma pakāpe palielinās, uzkrājoties netīrumiem. Tajā pašā laikā attiecīgi samazinās filtrējošā elementa caurlaidspēja. Šis efekts ir īpaši izteikts daudzslāņu konstrukcijās.

Kasetņu sistēmās, kur kā filtrējošo elementu izmanto zirga astri, gluži pretēji, attīrīšanas smalkuma pakāpe samazinās. Tas saistīts ar to, ka caurplūstošā gāzes plūsma ierīces ekspluatācijas laikā pamazām aiznes daļu filtrējošā materiāla sīku daļiņu veidā.

Tāpēc, lai samazinātu aiznestu daļiņu daudzumu un uzturētu efektīvu filtrāciju, cenšas izvēlēties optimālu darba vides kustības ātrumu, ekspluatējot kasetņu tipa filtrus.

Spiediena kritumi un darbības princips

Kopumā robežvērtības spiediena starpībām, izmantojot gāzes filtrus, jābūt 5 000 Pa (sieta tipa elementiem) un 10 000 Pa (kasetņu tipa elementiem).

Attiecīgi ekspluatācijas sākumā šiem parametriem jāatbilst šādiem skaitļiem:

• 2 000 – 2 500 Pa (sieta tipa elementiem);
• 4 000 – 5 000 Pa (kasetņu tipa elementiem).

Sieta filtra mehānisma darbību aprakstīt nav sarežģīti: sadzīves gāze, kas plūst caur cauruļvadu sistēmu, sastopas ar filtru un nonāk ierīces iekšpusē caur ieejas atzaru.

Ieplūstot caur metāla sietu, sadzīves gāze tiek attīrīta no svešķermeņiem un tālāk nonāk pie izejas caurules.

Sadzīves gāzes lineārais kasešu filtrs un nomaiņas kasetne gadījumam, ja ekspluatācijā esošās kasetnes filtrējošais materiāls pilnībā sabojājas.

Ar sietu aizturētie gruži nosēžas sieta filtra korpusa apakšējā daļā (dažās konstrukcijās) vai arī tie tiek piespiedu kārtā iztīrīti. Apkopes laikā apakšējā daļā uzkrātie gruži tiek izņemti caur atveri, kas filtra darbības laikā paliek aizvērta ar aizbāzni.

Nedaudz izsmalcinātāk darbojas kasešu filtrēšanas elements, ņemot vērā izmantotā materiāla īpašības. Filtra iekšpusē darba vides plūsmas virzienā ir izvietota kasetne, kas pildīta ar matiem. Papildus tās priekšā ir uzstādīts atstarotājs – metāla plāksne, kas aizsargā kasetni no bojājumiem, ko var izraisīt lielie cietas struktūras svešķermeņi.

Šādas kasetnes uzbūve ir vienkārša – parasti tā ir taisnstūra (cauruļveida) rāmis, kura ārējās daļas ir pārklātas ar stiepļu sietu. Rāmja iekšējā daļa ir piepildīta ar pavedienveida neilona vai dabīgu (zirga matu) materiālu. Pildot, vienmērīgu materiālu cieši sablīvē un pievieno papildu smērvielu.

Gāze, kas iziet cauri šādai kasetnei, tiek attīrīta no svešķermeņiem un nonāk uz perforēta metāla režģa. Tas ir vēl viens kasešu filtra komponents, kas novērš filtrējošā materiāla daļiņu aiznesšanu sistēmā.

Pieaugot piesārņojumam, kasetne tiek izņemta apkopes ietvaros un tīrīta/mazgāta ar speciāliem šķīdinātājiem.

Optimālā spiediena krituma kontrole

Praktiski visas gāzes filtru konstrukcijas nodrošina darba spiediena starpības kontroli. Dažas konstrukcijas (parasti novecojuša parauga) šādiem nolūkiem ir aprīkotas ar savienotājelementiem, kur paredzēts pieslēgt indikatoru.

Viena no gāzes filtra konstrukcijām, kurā tiek izmantots spiediena starpības indikators. Tā pieslēgšanai ierīces korpusā ir paredzēti savienotājelementi (stutzes).

Citi, modernāki izstrādājumi, ir aprīkoti ar indikatora elementu tieši. Šāds elements ir iebūvēts ierīces korpusa daļā un attēlo informācijas skalu, kas parasti ir sadalīta krāsu zonās (zaļā un sarkanā). Ir sastopami indikatori ar vienu un diviem rādītājiem.

Variants #1 — indikators ar vienu rādītāju

Gāzes filtra normālas darbības apstākļos indikatora rādītājs atrodas zaļās krāsas zonā, kas uzskatāmi parāda optimālo spiediena starpības līmeni.

Ja indikatora bultiņa pārvietojas skalas zonā, kas nokrāsota sarkanā krāsā, šis fakts signalizē, ka filtrs ir aizsērējis.

Uz šādiem starpības indikatoriem apkalpojošā personāla galvenā uzmanība tiek pievērsta tieši skalas sarkanajam segmentam un atbilstošajam rādītājam. Kad sarkanā bultiņa atrodas sarkanā segmenta zonā, filtrs ir jāveic profilaktiskā apkope, kam seko tīrīšana vai filtra materiāla nomaiņa.

Variants #2 — indikators ar divām bultiņām

Šādam izpildījuma variantam kontroles skala ir sadalīta divos segmentos, kas nokrāsoti melnā un sarkanā krāsā. Norādes elementi (bultiņas) arī atbilst segmentu krāsojumam.

Melnās krāsas zona ir paredzēta spiediena starpības kontrolei pašreizējā laika momentā. Sarkanās krāsas zona tiek izmantota, lai kontrolētu starpību maksimālā patēriņa brīžos.

Iebūvēts indikators, kas fiksē spiediena starpības līmeni ar divām bultiņām uz diviem segmentiem: 1 – pašreizējais starpības līmenis; 2 – sasniegtais starpības līmenis pie maksimālā patēriņa; 3 – sarkanā rādītāja manuālas atiestatīšanas punkts (tehniskās apkopes laikā)

Šādu indikatoru īpatnība ir tāda, ka, ja melnā skalas segmenta rādītājs spēj atgriezties uz skalas sākumu, sarkanā segmenta rādītājs šādas spējas nav.

Ja ar sarkano rādītāju tiek fiksēts pārmērīgs starpības līmenis, bultiņa (sarkanā krāsā) neatgriezeniski apstājas uz sasniegtās atzīmes. Atgriešanās uz nulles atzīmi ir iespējama tikai manuāli apkopes laikā.

Gāzes filtra izvēles īpatnības

Izvēloties piemērotu gāzes filtru, jāņem vērā šādas īpatnības:

• cauruļvada diametrs, kur paredzēta uzstādīšana;
• gāzes patēriņš (aprēķinātais parametrs);
• spiediens – jāzina absolūtā spiediena vērtība filtra ierīces ieejā;
• blīvums – vēlams iegūt datus par gāzes vides blīvumu.

Dažādu ražotāju filtra ierīces atšķiras pēc izskata un raksturlielumiem. Tomēr katrs izstrādājums tiek attiecīgi marķēts. Marķējums ļauj izvēlēties filtru, ņemot vērā galvenos kritērijus.

Marķējums uz «FN» sērijas gāzes filtra: 1 – sērijas marķieris; 2 – montāžas izmēri (collās); 3 – darba spiediens (nomināls), bāri; 4 – ierīces izpildījuma klase; 5 – iebūvēta indikatora esamība (neesamība); 6 – ierīces korpusa materiāls

Lai nodrošinātu pietiekamu tīrīšanas pakāpi ar filtra elementu, parasti, izvēloties, tiek ņemts vērā plūsmas ātruma ierobežojums videi, kas iet caur filtra ierīci.

Ātruma parametru parasti nosaka maksimāli pieļaujamā spiediena starpības parametrs. Ja filtrs ir tīrā stāvoklī, starpība ir pieļaujama ne vairāk kā 50% apmērā no maksimāli pieļaujamās vērtības.

Parasti, lai precīzi izvēlētos filtru gāzes caurulei, ir ērti izmantot īpašas tabulas. Ja tabulas nav pieejamas vai nepieciešama unikāla izvēle, loģiski ir izmantot aprēķina formulu, kas parādīta zemāk redzamajā attēlā.

Aprēķina formula gāzes filtra izvēlei: Qm – ierīces caurlaides jauda, m³/h; P – ieejas spiediena vērtība, kPa; Pm – spiediena vērtība uz filtra, kPa; p – gāzes vides blīvuma vērtība

Tradicionāli gāzes filtra izvēle tiek saskaņota ar lineārā cauruļvada diametru, uz kura paredzēta ierīces uzstādīšana. Turklāt ierīces caurlaides spēju saista ar plūsmas parametriem gāzes sadales punktā — orientējas uz līdzīgu vai lielāku vērtību.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Video par gāzes filtriem, to īpašībām un lietošanas nepieciešamību:

Gāzes maģistrāļu ekspluatācija bez filtru izmantošanas būs mazefektīva un nepraktiska. Šādos darba apstākļos pastāv risks, ka tehnoloģiskās iekārtas ātri sabojājas, kas ietekmē sistēmu ekspluatācijas ekonomisko pusi. Protams, filtru trūkums ietekmē iekārtu darba drošības līmeni.

Vēlaties papildināt iepriekš izklāstīto materiālu ar interesantiem faktiem? Vai jums ir palikuši jautājumi par raksta tēmu? Uzdodiet tos mūsu ekspertiem un citiem vietnes apmeklētājiem, rakstiet savus komentārus un ieteikumus – atsauksmju bloks atrodas zemāk.