Plinski filtri: vrste, zgradba, namen in značilnosti izbire filtra za plin

Nujna tehnična naprava plinskega distribucijskega sistema je plinski filter – pripomoček, ki opravlja funkcijo osnovnega čiščenja delovnega medija od nečistoč. Toda kako je zgrajen in ali lahko brez njega? Prav o tem bomo govorili v naši objavi – preučili bomo konstrukcijske značilnosti filtrov in njihove različice.

Prav tako bomo podali priporočila za pravilno izbiro ustrezne različice glede na značilnosti delovanja. Dodatno bomo izbrali nazorne fotografije, sheme in tematske videoposnetke.

Zgradba in značilnosti delovanja filtra

Zahvaljujoč takšnim elementom, kot so filtri, nameščenim na liniji, je zagotovljeno dolgoročno delovanje kontrolno-merilne opreme, zapornih ventilov in drugih pomembnih delov. Zato opremljanje plinskih sistemov s filtrirnimi elementi ni le zaželeno, ampak obvezno stanje, ob upoštevanju tehnoloških značilnosti uporabe gospodinjskega plina.

Kljub navidezni zunanji preprostosti izvedbe so plinski filtri dovolj raznoliki v tehnično-obratovalnem pogledu. Tako se v praksi uporabljajo naprave, ki jih je glede na konstrukcijsko izvedbo pogojno treba deliti na kotne in linijske.

Na fotografiji je prikazan filtrirni element kotnega tipa, namenjen transportu plinskega toka. To je ena od obstoječih različic ponudbe tovrstnih naprav.

Poleg tega se razlike v konstrukciji plinskih filtrov kažejo tudi v smeri gibanja plinskega toka skozi napravo. V skladu s tem obstajata dve vrsti izvedb: pretočna in obrnljiva.

Tradicionalno je ohišje plinskih filtrov izdelano iz kovin – litega železa, jekla, aluminija, in tukaj je treba upoštevati tudi raznolikost konstrukcij ohišja.

Nazadnje se plinski filtri delijo še po takem kriteriju, kot je filtrirni material:

• mrežasti;
• kasetni.

Za prvo različico je značilna kovinska mreža, spletena iz tanke žice.

V drugem primeru gre običajno za posebne nabite kasete, kjer se uporablja tanka najlonska nit ali konjska žima. Ti materiali so dodatno impregnirani s posebnim (vizcinskim) oljem.

Vizcinsko olje je produkt, ki se tradicionalno uporablja za obdelavo kasetnih filtrirnih elementov za zagotavljanje učinkovitosti delovanja. Uporablja se ne le za naprave za filtracijo zemeljskega plina, ampak tudi v drugih sistemih.

Filtrirni material, ki se uporablja v konstrukciji filtrov za plin, mora imeti ustrezne kemijsko-fizikalne lastnosti in zagotavljati fizično odpornost glede na delovno okolje. Vse te podrobnosti se upoštevajo med razvojem in načrtovanjem.

Kako je plinski filter zgrajen od znotraj?

Ne glede na raznolikost izvedb plinskih filtrov imajo skoraj vsi podoben notranji tehnološki sistem, z izjemo nekaterih posameznih podrobnosti.

Na spodnji sliki so prikazane sheme tipičnih plinskih filtrov, ki se precej pogosto uporabljajo pri obratovanju plinskih omrežij.

Notranja zgradba plinskega filtra na primeru dveh široko razširjenih naprav – mrežastega in kasetnega: 1 – pokrov; 2 – ohišje; 3 – žična mreža; 4, 5 – kaseta, nabita s konjsko žimo ali svilenimi nitmi; 6 – priključek (izhod)

Treba je omeniti nekatere podrobnosti notranje konstrukcijske izvedbe. Na primer, kovinskim mrežastim filtrom je lasten dejavnik povečanja stopnje finosti čiščenja zaradi kopičenja umazanije. Hkrati se ustrezno zmanjša prepustnost filtrirnega elementa. Ta učinek je še posebej izražen pri večslojnih konstrukcijah.

Pri kasetnih sistemih, kjer se kot filtrirni element uporablja konjska žima, nasprotno, stopnja finosti čiščenja oslabi. To je povezano s tem, da pretok plina med obratovanjem naprave postopoma odnese del filtrirnega materiala v obliki drobnih delcev.

Zato si prizadevajo izbrati optimalno hitrost gibanja delovnega medija pri obratovanju filtrov kasetnega tipa, da bi zmanjšali količino odnesenih delcev in ohranili učinkovito filtracijo.

Padci tlaka in princip delovanja

Na splošno morajo mejne dovoljene vrednosti padcev tlaka pri uporabi plinskih filtrov znašati 5 000 Pa (za elemente mrežastega tipa) in 10 000 Pa (za elemente kasetnega tipa).

V skladu s tem morajo ti parametri ob začetku obratovanja katerega koli tipa plinskega filtra ustrezati številkam:

• 2 000 – 2 500 Pa (za elemente mrežastega tipa);
• 4 000 – 5 000 Pa (za elemente kasetnega tipa).

Delovanje filtrirnega mrežastega mehanizma ni težko opisati: gospodinjski plin, ki poteka skozi sistem cevovodov, na poti naleti na filter in vstopi v napravo skozi vhodni priključek.

Pri prehodu skozi kovinsko mrežo se gospodinjski plin očisti tujkov in nato nadaljuje do izhodnega priključka.

Linearni kasetni filter za gospodinjski plin in nadomestna kaseta za primer popolne okvare filtrirnega materiala kasete, ki je v uporabi s filtrom.

Zadržane nečistoče z mreže padejo v spodnji del ohišja mrežastega filtra (pri nekaterih konstrukcijah) ali pa se prisilno očistijo. Pri vzdrževanju se nabrane nečistoče na dnu odstranijo skozi odprtino, ki med delovanjem filtra ostane zaprta z zamaškom.

Nekoliko bolj »dodelano« deluje kasetni filtrirni element glede na značilnosti uporabljenega materiala. Znotraj filtra v smeri toka delovnega medija je nameščena kaseta, napolnjena z dlako. Dodatno je pred njo nameščen odbojnik – kovinska plošča, ki ščiti kaseto pred poškodbami zaradi velikih tujkov trdne strukture.

Zgradba takšne kasete je preprosta – običajno je to pravokoten (cevast) okvir, katerega zunanji deli so pokriti z žično mrežo. Notranji del okvirja je napolnjen z nitastim najlonom ali naravnim materialom (konjska dlaka). Pri polnjenju se homogen material tesno natlači in doda dodatno mazivo.

Plin, ki prehaja skozi takšno kaseto, se očisti tujkov in pride na perforirano kovinsko rešetko. To je še ena komponenta kasetnega filtra, ki preprečuje vnos delcev filtrirnega materiala v sistem.

Ko se kaseta zamaši, se v okviru vzdrževanja odstrani in očisti/izpere s posebnimi topili.

Nadzor optimalnega padca tlaka

Skoraj vse konstrukcije plinskih filtrov zagotavljajo nadzor padca delovnega tlaka. Nekatere konstrukcije (običajno starejšega tipa) so za te namene opremljene s priključki, kamor je predviden priklop indikatorja.

Ena od konstrukcij plinskega filtra, kjer se uporablja indikator padca tlaka. Za njegov priklop so v ohišju naprave predvideni priključki.

Drugi, sodobnejši izdelki so neposredno opremljeni z indikatorskim elementom. Tak element je vgrajen v ohišni del naprave in predstavlja informacijsko lestvico, praviloma razdeljeno na barvne cone (zeleno in rdečo). Obstajajo indikatorji z enim in dvema kazalcema.

Različica #1 — indikator z enim kazalcem

Pri pogojih normalnega delovanja plinskega filtra se kazalec indikatorja nahaja v zelenem območju, kar nazorno prikazuje optimalno raven padca tlaka.

Če se kazalec indikatorja premakne v območje lestvice, obarvano rdeče, ta dejavnik signalizira, da je filter zamašen.

Pri takih indikatorjih padca tlaka je primarno pozornost vzdrževalnega osebja namenjena rdečemu segmentu lestvice in ustreznemu kazalcu. Ko se rdeča puščica nahaja v območju rdečega segmenta, je filter treba preventivno servisirati, nato pa očistiti ali zamenjati filtrirni material.

Različica #2 — indikator z dvema kazalcema

Pri tej izvedbi je kontrolna lestvica razdeljena na dva segmenta, obarvana črno in rdeče. Kazalni elementi (puščice) so prav tako usklajeni z barvami segmentov.

Območje črne barve je namenjeno nadzoru tlačnega padca v trenutnem času. Območje rdeče barve se uporablja za nadzor padca v obdobjih največje porabe.

Vgrajen indikator, ki beleži raven tlačnega padca z dvema puščicama na dveh segmentih: 1 – trenutna raven padca; 2 – dosežena raven padca pri največji porabi; 3 – točka ročne ponastavitve rdečega kazalca (pri vzdrževanju)

Značilnost takih indikatorjev je, da če se kazalec črnega segmenta lestvice lahko vrne proti izhodišču, kazalec rdečega segmenta te zmožnosti nima.

Če rdeči kazalec zabeleži previsok padec, se puščica (rdeče barve) nepreklicno ustavi na doseženi oznaki. Vrnitev na ničelno oznako je možna le ročno med vzdrževanjem.

Značilnosti izbire filtra za plin

Pri izbiri ustreznega plinskega filtra morate upoštevati naslednje značilnosti:

• premer cevovoda, kjer je predvidena namestitev;
• pretok plina (izračunani parameter);
• tlak – poznati je treba vrednost absolutnega tlaka na vstopu v filtrirno napravo;
• gostota – zaželeno je imeti podatke o gostoti plinske snovi.

Filtrirne naprave različnih proizvajalcev se razlikujejo po videzu in lastnostih. Kljub temu je vsak izdelek ustrezno označen. Oznaka omogoča izbiro filtra ob upoštevanju osnovnih meril.

Oznaka na plinskem filtru serije "FN": 1 – oznaka serije; 2 – montažne mere (v palcih); 3 – delovni tlak (nazivni), bar; 4 – razred izvedbe naprave; 5 – prisotnost (odsotnost) vgrajenega indikatorja; 6 – material ohišja naprave

Da bi se zagotovila zadostna stopnja čiščenja s filtrirnim elementom, se pri izbiri običajno upošteva omejitev hitrosti pretoka medija, ki prehaja skozi filtrirno napravo.

Parameter hitrosti se praviloma določa s parametrom največjega dovoljenega tlačnega padca. Če je filter čist, je dovoljen padec največ 50 % največje dovoljene vrednosti.

Običajno je za natančno izbiro filtra za plinsko cev priročno uporabljati posebne tabele. Če dostop do tabel ni mogoč ali je potreben edinstven izbor, je logično uporabiti izračunano formulo, prikazano na spodnji sliki.

Izračunana formula za izbiro plinskega filtra: Qm – prepustnost naprave, m³/h; P – vrednost tlaka na vstopu, kPa; Pm – vrednost tlaka na filtru, kPa; p – vrednost gostote plinskega medija.

Tradicionalno se izbira plinskega filtra primerja s premerom linearnega cevovoda, na katerem je predvidena namestitev naprave. Pri tem se prepustnost naprave povezuje s parametri pretoka na plinski distribucijski postaji – usmerjajo se na podobno ali višjo vrednost.

Zaključki in koristen video na to temo

Videoposnetek o plinskih filtrih, njihovih značilnostih in nujnosti njihove uporabe:

Delovanje plinskih vodov brez uporabe filtrov bo malo učinkovito in nepraktično. Pri takšnih delovnih pogojih obstaja tveganje hitre okvare tehnološke opreme, kar se odraža na ekonomski strani delovanja sistemov. Seveda pa odsotnost filtrov vpliva na stopnjo varnosti delovanja opreme.

Ali želite dopolniti zgoraj navedeno gradivo z zanimivimi dejstvi? Ali imate še kakšna vprašanja o temi članka? Zastavite jih našim strokovnjakom in drugim obiskovalcem spletnega mesta, napišite svoje pripombe in nasvete – blok za povratne informacije se nahaja spodaj.