Gasfiltre: typer, opbygning, formål og særlige hensyn ved valg af filter til gas

Et nødvendigt teknisk udstyr i gasdistributionssystemet er gasfilteret – en anordning, der udfører grundlæggende rensning af arbejdsmiljøet fra urenheder. Men hvordan er det opbygget, og kan man undvære det? Det er netop det, vi vil tale om i vores publikation – vi vil se på filtrernes konstruktion og deres varianter.

Vi vil også give anbefalinger til korrekt valg af den passende variant baseret på driftsforholdene. Som supplement til det præsenterede materiale vil vi vælge illustrative billeder, diagrammer og tematiske videoer.

Filterets konstruktion og funktionsegenskaber

Takket være elementer som filtre installeret på linjen sikres langsigtet drift af kontrol- og måleudstyr, afspærringsventiler og andre vigtige komponenter. Derfor er det ikke kun ønskeligt, men obligatorisk at udstyre gassystemer med filterelementer under hensyntagen til de teknologiske aspekter ved brug af husholdningsgas.

På trods af den tilsyneladende enkle udførelse er gasfiltre ret forskellige i teknisk og driftsmæssig henseende. I praksis anvendes enheder, der i henhold til konstruktionsudførelse betinget bør opdeles i vinkel- og lineære.

Billedet viser et filterelement af vinkeltypen, designet til transport af gasstrøm. Dette er en af de eksisterende varianter i sortimentet af enheder af denne art.

Desuden viser forskellene i gasfiltrenes konstruktion sig også i bevægelsesretningen af gasstrømmen gennem enheden. Derfor findes der to typer udførelse: gennemstrømnings og roterende.

Traditionelt er huset på gasfiltre lavet af metaller – støbejern, stål, aluminium, og her bør man også overveje variationen af huskonstruktioner.

Endelig opdeles gasfiltre også efter kriteriet filtermateriale:

• nettype;
• kassettetype.

For den første variant er det karakteristisk med et metalnet, flettet af tynd tråd.

I det andet tilfælde handler det normalt om specielle fyldte patroner, hvor der anvendes tynd nylon tråd eller hestehår. Disse materialer imprægneres yderligere med en speciel (viskositets) olie.

Viskositetsolie er et produkt, der traditionelt anvendes til behandling af patron-filtrelementer for at sikre effektiviteten. Det bruges ikke kun til filtrering af naturgas, men også i andre systemer.

Det filtermateriale, der anvendes i konstruktionen af gasfiltre, skal have de rette kemisk-fysiske egenskaber og sikre fysisk modstandsdygtighed over for arbejdsmediet. Alle disse nuancer tages i betragtning under udvikling og design.

Hvordan er gasfilteret opbygget indvendigt?

Uanset variationen i udførelsen af gasfiltre har næsten alle en lignende intern teknologisk struktur, med undtagelse af nogle få enkeltdele.

På billedet nedenfor ses skemaer over typiske gasfiltre, der er meget anvendt i driften af gasnet.

Indvendig opbygning af et gasfilter med eksempel på to almindelige enheder – netfilter og patronfilter: 1 – låg; 2 – husdel; 3 – trådnet; 4, 5 – patron fyldt med hestehår eller silketråd; 6 – rørstuds (udløb).

Der skal bemærkes nogle finesser ved den indre konstruktion. For eksempel har metalnetfiltre en tendens til at øge filtreringsgraden på grund af ophobning af snavs. Samtidig reduceres filterelementets gennemstrømningskapacitet tilsvarende. Denne effekt er særlig udtalt i flerlagede konstruktioner.

I patronsystemer, hvor hestehår anvendes som filterelement, svækkes filtreringsgraden derimod. Det skyldes, at den passerende gasstrøm under drift gradvist fører en del af filtermaterialet med sig som små partikler.

Derfor forsøger man at vælge den optimale hastighed for arbejdsmediets bevægelse under drift af patronfiltre for at reducere mængden af bortførte partikler og opretholde effektiv filtrering.

Trykforskelle og funktionsprincip

Generelt bør de tilladte grænseværdier for trykfald ved brug af gasfiltre være 5 000 Pa (for nettype-elementer) og 10 000 Pa (for patron-type-elementer).

Ved idriftsættelse af enhver type gasfilter skal disse parametre derfor svare til følgende tal:

• 2 000 – 2 500 Pa (for nettype-elementer);
• 4 000 – 5 000 Pa (for patron-type-elementer).

Arbejdet med netfilter-mekanismen er let at beskrive: naturgas, der passerer gennem rørsystemet, møder et filter på vejen og kommer ind i enheden via indløbsrøret.

Når husholdningsgas trænger gennem metalnettet, renses den for fremmedindhold og passerer derefter til udløbsrøret.

Lineært kassettefilter til husholdningsgas og en udskiftningskassette i tilfælde af fuldstændig svigt af filtermaterialet i den kassette, der er i brug med filteret.

Affald, der fanges af nettet, falder ned i den nederste del af netfilterhuset (i nogle konstruktioner) eller bliver tvunget renset ud. Ved vedligeholdelse fjernes ophobet affald i bundområdet gennem en åbning, som forbliver lukket med en prop under filterets drift.

Kassettefilterelementet fungerer noget mere 'raffineret' under hensyntagen til det anvendte materials egenskaber. Inde i filteret, langs strømningsretningen af arbejdsmediet, er der placeret en kassette fyldt med hår. Derudover er der installeret en afbøjningsplade – en metalplade, der beskytter kassetten mod skade fra store fremmedlegemer med hård struktur.

Konstruktionen af en sådan kassette er enkel – den er typisk en rektangulær (rørformet) ramme, hvis ydre dele er dækket med trådnet. Rammens indre område er fyldt med trådformet nylon eller naturligt (hestehår) materiale. Ved fyldning pakkes det homogene materiale tæt, og der tilføjes ekstra smøring.

Gas, der passerer gennem sådan en kassette, renses for fremmedindhold og rammer et perforeret metalgitter. Dette er en anden komponent i kassettefilteret, der forhindrer, at partikler af filtermateriale transporteres ind i systemet.

Efterhånden som den bliver tilstoppet, fjernes kassetten som en del af vedligeholdelsen og renses/vaskes med specielle opløsningsmidler.

Kontrol af optimalt trykfald

Stort set alle konstruktioner af gasfiltre giver kontrol af arbejdstrykfaldet. Nogle konstruktioner (normalt af ældre type) er for sådanne formål udstyret med studse, hvor der er beregnet tilslutning af en indikator.

En af konstruktionerne af et gasfilter, hvor der anvendes en differenstrykindikator. Til tilslutning heraf er der i apparatets hus indbygget studse.

Andre, mere moderne produkter er udstyret med et indikatorelement direkte. Et sådant element er indbygget i apparatets husdel og er en informationsskala, normalt opdelt i farvezoner (grøn og rød). Der findes indikatorer med en og to visere.

Variant #1 — indikator med én viser

Under normale driftsforhold for gasfilteret befinder indikatorviseren sig i det grønne område, hvilket tydeligt viser det optimale differenstrykniveau.

Hvis indikatorviseren flytter sig ind i det område af skalaen, der er farvet rødt, signalerer denne faktor, at filteret er tilstoppet.

På sådanne differenstrykindikatorer rettes personalets primære opmærksomhed mod den røde del af skalaen og den tilsvarende viser. Når den røde nål befinder sig i det røde segmentområde, skal filteret have forebyggende vedligeholdelse efterfulgt af rengøring eller udskiftning af filtermaterialet.

Variant #2 — indikator med to visere

I denne udførelsesvariant er kontrolskalaen opdelt i to segmenter, farvet sort og rød. Viserelementerne (nålene) svarer også til segmenternes farver.

Det sorte farveområde er beregnet til overvågning af differenstryk aktuelt. Det røde farveområde bruges til at overvåge differenstryk under maksimalt forbrug.

Indbygget indikator, der registrerer differenstrykniveauet med to nåle på to segmenter: 1 – aktuelt differenstrykniveau; 2 – opnået differenstrykniveau ved maksimalt forbrug; 3 – manuel nulstillingspunkt for rød viser (ved vedligeholdelse)

Det særlige ved sådanne indikatorer er, at hvis viseren på det sorte skalsegment kan vende tilbage mod nulpunktet, har viseren på det røde segment ikke denne egenskab.

Hvis den røde viser registrerer et for højt differenstryk, stopper den (røde) nål uigenkaldeligt på det opnåede mærke. Tilbagevenden til nulpunktet er kun mulig manuelt under service.

Særlige hensyn ved valg af gasfilter

Ved valg af et passende gasfilter skal følgende overvejes:

• rørledningens diameter, hvor installationen er påtænkt;
• gasflow (beregnet parameter);
• tryk – man skal kende værdien af det absolutte tryk ved indløbet til filterenheden;
• densitet – det er ønskeligt at have data om gasmediets densitet.

Filterenheder fra forskellige producenter adskiller sig i udseende og specifikationer. Ikke desto mindre er hvert produkt mærket på passende vis. Mærkningen gør det muligt at vælge et filter under hensyntagen til de vigtigste kriterier.

Mærkning på gasfilter i serien «FN»: 1 – seriemarkør; 2 – monteringsmål (i tommer); 3 – arbejdstryk (nominelt), bar; 4 – enhedens udførelsesklasse; 5 – tilstedeværelse (fravær) af indbygget indikator; 6 – enhedens husmateriale

For at opnå tilstrækkelig rensning med filterelementet, tages der normalt hensyn til begrænsningen af flowhastigheden af mediet, der passerer gennem filterenheden under valget.

Hastighedsparameteren bestemmes normalt af parameteren for maksimalt tilladt differenstryk. Hvis filteret er rent, tillades et differenstryk på højst 50 % af den maksimalt tilladte værdi.

Normalt, for at vælge det rigtige filter til en gasledning, er det praktisk at bruge specielle tabeller. Hvis tabellerne ikke er tilgængelige, eller der kræves en unik udvælgelse, er det logisk at bruge beregningsformlen vist på figuren nedenfor.

Beregningsformel til valg af gasfilter: Qm – enhedens kapacitet, m3/h; P – værdien af tryk ved indløbet, kPa; Pm – værdien af tryk ved filteret, kPa; p – værdien af gasmediets densitet

Traditionelt sammenlignes valget af gasfilter med diameteren på den lineære rørledning, hvor enheden skal installeres. Enhedens kapacitet knyttes til flowparametrene på gasdistributionsstationen – man sigter efter en tilsvarende eller højere værdi.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Video om gasfiltre, deres egenskaber og nødvendigheden af at bruge dem:

Drift af gasledninger uden brug af filtre vil være ineffektiv og upraktisk. Under sådanne arbejdsforhold er der risiko for hurtig nedbrud af teknologisk udstyr, hvilket påvirker den økonomiske side af systemdriften. Selvfølgelig påvirker fraværet af filtre også sikkerhedsniveauet for udstyrsdriften.

Ønsker du at supplere ovenstående materiale med interessante fakta? Eller har du spørgsmål om artiklens emne? Stil dem til vores eksperter og andre besøgende på siden, skriv dine kommentarer og råd – kontaktformularen findes nedenfor.