КОНСТРУКЦИЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА

Качество работы, цена и эксплуатационные затраты сканерных и щеточных фильтров в существенной степени зависят от конструкции и качества изготовления

Сканерная и щеточная технологии очистки сеток требуют:

• Фильтрующий элемент (сетка) должен быть цилиндрической формы.
• Фильтрация жидкости происходит изнутри цилиндра сетки — наружу. Грязная жидкость поступает внутрь цилиндра сетки. Очищенная жидкость отбирается с наружных стенок цилиндра.
• Все внутреннее пространство цилиндрической сетки использует механизм очистки (1). Никаких внутренних каркасов или других укрепляющих конструкций внутри сетки не допускается. Сканер двигается по возвратно-поступательной траектории, щетки вращаются вокруг оси блока.
• Размер цилиндрической сетки может быть очень значительным (2). Обычными значениями для мощных фильтров являются: длина — более метра, диаметр — более 0.5 метра.

Цилиндрическая сетка должна иметь очень точную геометрию (3). Конусность не допускается. Поперечное сечение сетки должно быть строгой окружностью без следов эллипса или других искажений.

Перед конструкторами фильтра стоит задача сделать из принципиально эластичного полотна металлической сетки точный и прочный цилиндр большого размера без использования внутри цилиндра каких-либо каркасообразующих конструкций. Типичные нарушения геометрии сетки:

• Раздувание сетки в «бочкообразную геометрию» (4).
• Сминание средней части цилиндра (5).
• Расплющиевание средней части цилиндра (6) (в поперечном сечении — эллипс). При этом по одной оси происходит увеличение диаметра цилинда (7), по другой оси — его уменьшение.

Эти нарушения в геометрии сетки приводят к полной остановке работы фильтра.

ПРОСТЕЙШИЕ КОНСТРУКЦИИ СЕТОК

Многослойная сетка — это «сендвич» из нескольких сложенных вместе сеток (обычно четырех, но бывает и трех). При этом рабочая сетка (10) размещается между двумя более крупными сетками (9, 11). Для увеличения жесткости применяется еще одна «каркасообразующая» очень грубая сетка. Эта сетка может быть сварена из клиновидной проволоки (8) или выполнена из перфорированного листа (12).

Из многослойной сетки сворачивается цилиндрический фильтрующий элемент (13) каркасообразующей сеткой наружу. Нередко применяются внешние бандажи (14) для укрепления сетки.

Такая конструкция имеет множество недостатков:

• Многослойное полотно сетки все равно остается достаточно эластичным. Ничто не мешает деформации цилиндра в средней его части (5, 7).
• Многослойная сетка достаточно устойчива к «бочкообразным» деформациям (внешние слои работают на растяжение), но чрезмерно склонна к сплющиванию.
• Многослойная сетка имеет повышенное гидравлическое сопротивление, что увеличивает перепад давления на чистой сетке.

• Многослойные сетки склонны с забиванию загрязнениями. Достаточно взглянуть на увеличенные фрагменты таких сеток (15), чтобы понять, что крупные механические частицы (песок, частицы окалины…) могут быть легко «заклинены» между переплетениями проволок сеток. Это явлениеособенно часто наблюдается при наличии в фильтруемой воде даже небольшого количества масел. При этом заклиненные частицы еще и прилипают с сеткам. Поэтому многослойные сетки очень плохо работают в оборотных циклах металлургических и химических предприятий.
• Сканерная технология очистки требует близкого расположения всасывающей загрязнения форсунки (20) от очищаемой сетки (16). В случае многослойных сеток между всасывающей форсункой и сеткой расположена еще и укрепляющая грубая сетка (17). При этом расстояние (L) между очищаемой сеткой и форсункой оказывается недопустимо большим. Это сильно снижает эффективность работы сканерной очистки (особенно на мелких сетках). Для устранения этой проблемы применяют «подпружиненные форсунки» (18). Сопло такой форсунки может перемещаться вдоль оси и придавлено пружиной к очищаемой сетке (19).

  Такое решение лишает фильтр одного из главных достоинств сканерной технологии очистки — отсутствия механического контакта между очищающим механизмом и сеткой. Подпружиненная форcунка склонна к поломкам, сетка от трения тоже изнашивается… При этом подпружиненная форсунка еще и «утрамбовывает» загрязнения между слоями сетки. Т.е. попытка замаскировать один недостаток порождает еще несколько других.

• Очень серъезный недостаток многослойных сеток — склонность к отслаиванию и сминанию внутренних слоев сетки при противотоках.

  Как уже говорилось выше, многослойный цилиндр (22) хорошо работает «на раздувание». Это характерно для штатной (нормальной) работы фильтра (21). Однако, если в контуре возникнет противоток (23), то вследствии большой площади сетки и принципиальному отсутствию креплений слоев многослойной сетки друг к другу по всей площади (сетки сварены вместе только на торцах цилиндра)внутренние слои отслаиваются (24). Что приводит к поломке фильтра и влечет замену всей дорогостоящего фильтрующего элемента.

  Поэтому при использовании многослойных сеток обязательно применение за фильтром обратного клапана. Это снижает риск расслаивания сетки, но не устраняет его полностью — обратный клапан может «залипнуть» или попросту не успеть закрыться до наступления отслаивания.

  Склонность к расслаиванию многослойных сеток проявляется также при очистке сетки сжатым воздухом, что категорически запрещено делать снаружи цилиндра продувая его «противотоком».

Пожалуй единственным достоинством многослойных сеток является то, что их просто делать. Не требуется никакой сложной технологии — достаточно обернуть сетку на технологической оправке и проварить швы…