Практическая работа №4

1. Тема: «Изучение конструкции фильтров, грязевиков и предохранительной арматуры».

2. Цель работы: изучить конструкцию наиболее распространенных фильтров, грязевиков, и научиться выполнять эскизы деталей арматуры.

3. Средства обучения: ТКП 45-2.04-43-2006 Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования, микрокалькулятор.

4. Теоретические сведения

4.1 Фильтры

Фильтр — понятия, устройства, механизмы, выделяющие (или удаляющие) из исходного объекта некоторую часть с заданными свойствами. Газовые фильтры предназначены для очистки газа от пыли, ржавчины, смолистых веществ и других твердых частиц. Качественная очистка газа позволяет повысить герметичность запорных устройств, а также увеличить межремонтное время их эксплуатации за счет уменьшения износа уплотняющих поверхностей. При этом также уменьшается износ и повышается точность работы расходомеров (счетчиков и измерительных диафрагм), особенно чувствительных к эрозии. Правильный выбор фильтров и их квалифицированная эксплуатация являются важнейшими факторами обеспечения надежного и безопасного функционирования системы газоснабжения.

Наиболее важной частью газового фильтра является фильтрующий материал, который должен быть химически инертен к газу, а также должен обеспечивать требуемую степень ей очистки и не разрушаться под воздействием рабочей среды и в процессе периодической очистки.

По используемому фильтрующему материалу серийно выпускаемые фильтры подразделяются на сетчатые и волосяные. В сетчатых фильтрах материалом является плетеная металлическая сетка, а в волосяных кассеты, набитые капроновой нитью (или прессованным конским волосом) и пропитанные висциновым маслом.

Сетчатые фильтры, особенно двухслойные, отличаются повышенной тонкостью и интенсивностью очистки. В процессе эксплуатации по мере засорения сетки тонкость фильтрования повышается, но одновременно уменьшается пропускная способность фильтра.

Фильтрующая способность волосяных фильтров, наоборот, в процессе эксплуатации снижается вследствие того, что частицы фильтрующего материала уносятся потоком газа и при периодической очистке встряхиванием.

Для обеспечения достаточной степени очистки газа от твердых частиц скорость газового потока лимитируется и характеризуется максимально допустимым перепадом давлений на сетке или кассете фильтра.

Максимально допустимый перепад давлений на сетчатых фильтрах не должен превышать 5000 Па, на волосяных — 10 000 Па, а до начала эксплуатации или после очистки и промывки фильтра [этот перепад должен составлять соответственно 2000...2500 Па и 4000...5000 Па.

В конструкциях фильтров предусмотрены штуцеры для присоединения приборов, с помощью которых определяется падение давления на фильтрующем элементе.

По направлению движения газа через фильтрующий элемент все фильтры можно разделить на прямоточные и поворотные, по конструктивному исполнению — на линейные и условные, по материалу корпуса и методу его изготовления — на чугунные (или алюминиевые) литые и стальные сварные.

Сетчатые фильтры. Рассмотрим работу сетчатого фильтра типа ФС рисунок 1, где в качестве фильтрующего элемента используют однослойную плетеную металлическую сетку заводского изготовления, которую, придав ей форму цилиндра, припаивают к вставленному внутрь этого цилиндра каркасу

В корпусе фильтра расположена обойма, состоящая из проволочного каркаса (кассеты) 2 и обтягивающей X его мелкоячеистой сетки 3. Обойма прижимается к выступам корпуса пробкой 4. Газ из входного патрубка фильтра поступает внутрь обоймы, на сетке которой задерживаются и частично ссыпаются вниз твердые частицы. Пройдя через сетку, очищенный газ попадает в выходной патрубок фильтра и из него направляется к основному оборудованию.

а) б)

Рисунок 1 - Фильтры газовые типа ФС и ФГ:

а) фильтр типа ФС 1 — корпус; 2 — кассета; 3 — сетка; 4 — пробка; 5 — штуцеры;

б) фильтр газовый типа ФГ 1 — крышка; 2 — штуцеры; 3 — фильтрующий элемент; 4 — решетка; 5 — кассета; 6 — фланец; 7 — отбойный лист; 8 — корпус.

Для очистки фильтра при з акрытых запорных устройствах до и после него вывертывают пробку, из корпуса вынимают обойму и сетку тщательно промывают. Штуцеры 5 служат для подключения диф-манометра. Фильтры такой конструкции изготавливаются и со стальным сварным корпусом (типа ФСС).

Волосяные фильтры. Рассмотрим работу волосяного фильтра типа ФГ (рис. 1), в чугунном корпусе 8 которого находится кассета 5. Перед кассетой (по ходу газа) установлен отбойный лист (стальная пластина) 7, предотвращающий ее повреждение крупными твердыми частицами. Торцовые части кассеты затянуты проволочными сетками, пространство между которыми набивается капроновой нитью (или прессованным конским волосом), пропитанной висциновым маслом. Через набивку, которая должна быть однородной, без комков и жгутов, осуществляется очистка газа. За кассетой расположена решетка 4 (перфорированная металлическая пластина), предохраняющая заднюю стенку фильтра от разрыва и уноса фильтрующего материала при превышении допустимого перепада давлений. Сверху корпус фильтра перекрыт крышкой, закрепляемой болтами. Штуцеры 2 служат для подключения диф-манометра при измерении перепада давлений. Для очистки фильтра при закрытых запорных устройствах до и после него снимают крышку, вынимают кассету, а с фланца 6 снимают заглушку. Встряхивая накопившиеся твердые частицы, кассету промывают в бензоле, ксилоле и других растворителях. Корпусы волосяных фильтров так же, как и сетчатых, могут изготавливаться из стали в сварном исполнении.

В таблице 1 приведены технические характеристики газовых фильтров, выпускаемых отечественной промышленностью.

Таблица 1 - Технические характеристики газовых фильтров

Марка	Пропускная способность*, кг/м3	Максимальное рабочее давление, МПа	Диаметр соединительного патрубка D, мм
Сетчатые фильтры
ФС-25	1350 (1,2)	1,6	25
ФС-40	1700 (1,2)	1,6	40
ФС-50(П), (Л)	6500 (1,2)	1,6	50
ФГ-50С	7000 (1,2)	1,6	50
ФГ-50С/4	7000 (1,2)	1,6	50
ГФС-16-50	2100 (1,2)	1,6	50
ГФС-75-50	2100 (1,2)	7,5	50
ГФС-16-80	5400 (1,2)	1,6	80
ГФС-75-50	5400 (1,2)	7,5	80
ГФС-16-100	8600 (1,2)	1,6	100
1 ГФС-75-100	8600 (1,2)	7,5	100
1 ГФС-16-150	21600 (1,2)	1,6	150
[ГФС-75-150	21600 (1,2)	7,5	150
1 ГФС-16-200	34 500 (1,2)	1,6	200
ГФС-75-200	34 500 (1,2)	7,5	200
ФГП-50	12 500 (1,2)	1,2	50
ФГП-80	20000 (1,2)	1,2	80
Волосяные фильтры
ФГ-32М	530	1,6	32
ФГ-7-50-6	7000 (0,6)	0,6	50
ФГ-9-50-12	9000 (1,2)	1,2	50
ФГ-15-100-6	15 000 (0,6)	0,6	100
ФГ-19-100-12	19 000 (1,2)	1,2	100
ФГКР-9-50-1,2	9000 (1,2)	1,2	50
|5>ГК.Р-14-80-1,2	14 000 (1,2)	1,2	80
рГКР-19-100-1,2	19 000 (1,2)	1,2	100

Примечание. Пропускная способность фильтров приведена для природного газа (р = 0,73 кг/м³) при давлении, указанном в скобках (МПа).