Filtros de gás: tipos, design, finalidade e características da escolha de um filtro de gás

Um dispositivo técnico necessário do sistema de distribuição de gás é um filtro de gás - dispositivo que desempenha as funções de limpeza básica do ambiente de trabalho de contaminantes. Mas como funciona e é possível passar sem ele? É exatamente sobre isso que falaremos em nossa publicação - veremos os recursos de design dos filtros e suas variedades.

Também forneceremos recomendações sobre a escolha correta da opção adequada, com base nas características de operação. Além do material apresentado, selecionaremos fotos visuais, diagramas e vídeos temáticos.

Recursos de design e operação do filtro

Graças a elementos como filtros instalados na linha, é garantida a operação a longo prazo dos equipamentos de controle e medição, válvulas de corte e outros componentes importantes. Portanto, equipar os sistemas de gás com elementos filtrantes não é apenas desejável, mas uma condição obrigatória, tendo em conta as características tecnológicas uso de gás doméstico.

Apesar da aparente simplicidade externa de execução, os filtros de gás são bastante diversos em termos técnicos e operacionais. Assim, na prática, são utilizados dispositivos que projeto estrutural condicionalmente deve ser dividido em canto E linear.

A foto mostra um elemento filtrante do tipo angular projetado para transportar um fluxo de gás.Esta é uma das variações existentes na gama de dispositivos deste tipo

Além disso, diferenças nos designs dos filtros de gás também aparecem em direção do movimento fluxo de gás através do dispositivo. Assim, existem dois tipos de execução: fluxo direto E girando.

Tradicionalmente, a parte do corpo dos filtros de gás é feita de metais - ferro fundido, aço, alumínio, e aqui a variedade também deve ser considerada estruturas do casco.

Finalmente, os filtros de gás também são divididos de acordo com critérios como material de filtração:

• reticulado;
• cassete.

A primeira opção é caracterizada por grade metálicatecido com arame fino.

No segundo caso, geralmente estamos falando de especial cassetes recheadas, onde é usado um fio fino de náilon ou crina de cavalo. Esses materiais são adicionalmente impregnados com óleo especial (viscina).

O óleo Viscine é um produto tradicionalmente utilizado no tratamento de elementos filtrantes de cassete para garantir eficiência. É usado não apenas em dispositivos de filtragem de gás natural, mas também em outros sistemas

O material filtrante utilizado na construção dos filtros de gás deve possuir propriedades químicas e físicas adequadas e proporcionar resistência física ao ambiente de trabalho. Todas essas nuances são levadas em consideração durante o desenvolvimento e design.

Como funciona o filtro de gás por dentro?

Independentemente da variedade de designs de filtros de gás, quase todos possuem um sistema tecnológico interno semelhante, com exceção de algumas peças individuais.

A imagem abaixo mostra diagramas de filtros de gás típicos que são amplamente utilizados na operação de redes de gás.

A estrutura interna de um filtro de gás a exemplo de dois dispositivos amplamente utilizados - malha e cassete: 1 - tampa; 2 – parte do corpo; 3 – tela metálica; 4, 5 – cassete recheado com crina ou fio de seda; 6 – tubo (saída)

Vale ressaltar algumas sutilezas do design interno. Por exemplo, filtros de malha metálica tendem a aumentar o grau de finura da limpeza devido ao acúmulo de entupimentos. Ao mesmo tempo, o rendimento do elemento filtrante é correspondentemente reduzido. Este efeito é especialmente pronunciado em estruturas multicamadas.

Em sistemas de cassetes, onde a crina de cavalo é usada como elemento filtrante, ao contrário, o grau de purificação enfraquece. Isso se deve ao fato de que o fluxo de gás que passa durante a operação do dispositivo carrega gradualmente parte do material do filtro na forma de pequenas partículas.

Portanto, para reduzir o número de partículas arrastadas e manter uma filtração eficaz, eles se esforçam para selecionar a velocidade ideal de movimento do meio de trabalho ao operar filtros do tipo cassete.

Quedas de pressão e princípios operacionais

Em geral, os valores máximos de queda de pressão permitidos ao usar filtros de gás devem ser 5.000 Pa (para elementos do tipo malha) e 10.000 Pa (para elementos do tipo cassete).

Assim, no momento do início da operação de qualquer tipo de filtro de gás, esses parâmetros devem corresponder aos seguintes números:

• 2.000 – 2.500 Pa (para elementos do tipo malha);
• 4.000 – 5.000 Pa (para elementos do tipo cassete).

A operação do mecanismo de malha do filtro não é difícil de descrever: o gás doméstico que passa pelo sistema de tubulação encontra o filtro no caminho e passa para o dispositivo através do tubo de entrada.

Penetrando através de uma malha de metal, o gás doméstico é limpo de conteúdos estranhos e depois passa para o tubo de saída.

Filtro de cassete linear para gás doméstico e um cassete de substituição em caso de falha completa do material filtrante do cassete em uso com o filtro

Os detritos retidos pela malha caem na área inferior da caixa do filtro de malha (em alguns modelos) ou são limpos à força. Durante a manutenção, os detritos acumulados na área inferior são removidos através de um orifício, que permanece fechado com um tampão durante a operação do filtro.

O elemento filtrante cassete funciona de forma um pouco mais “sofística”, levando em consideração as características do material utilizado. Dentro do filtro, ao longo do fluxo do meio de trabalho, existe um cassete cheio de cabelos. Além disso, um pára-choque é instalado na frente dele - uma placa de metal que protege o cassete contra danos à estrutura rígida por grandes corpos estranhos.

O design de tal cassete é simples - geralmente é uma estrutura retangular (tubular), cujas partes externas são cobertas por uma tela de arame. A área interna da moldura é preenchida com nylon tipo fio ou material natural (crina de cavalo). Ao encher, embale bem o material homogêneo e adicione lubrificante adicional.

O gás que passa por esse cassete é limpo de conteúdos estranhos e cai sobre uma grade de metal perfurada. Este é outro componente do filtro cassete que evita que partículas do material filtrante sejam transportadas para o sistema.

Se o cassete ficar entupido, ele será removido como parte da manutenção e limpo/enxaguado com solventes especiais.

Controle ideal de queda de pressão

Quase todos os projetos de filtros de gás fornecem controle diferencial de pressão operacional. Alguns projetos (geralmente desatualizados) para tais fins são equipados com acessórios onde um indicador pode ser conectado.

Um dos projetos de filtro de gás que utiliza um indicador diferencial de pressão. Para sua conexão são fornecidos acessórios no corpo do dispositivo

Outros produtos mais modernos são equipados diretamente com um elemento indicador. Tal elemento está embutido no corpo do dispositivo e representa uma escala de informações, geralmente dividida por zonas de cores (verde e vermelho). Existem indicadores com um e dois ponteiros.

Opção nº 1 – indicador com um ponteiro

Em condições normais de operação do filtro de gás, o ponteiro indicador está na área verde, o que mostra claramente o nível ideal de queda de pressão.

Se a seta indicadora se mover para a área da escala vermelha, este fator indica que o filtro está entupido.

Nestes indicadores diferenciais, a atenção principal do pessoal de manutenção é dada ao segmento vermelho da escala e ao indicador correspondente. Quando uma seta vermelha estiver presente na área do segmento vermelho, o filtro está sujeito a manutenção preventiva seguida de limpeza ou substituição do material filtrante.

Opção nº 2 – indicador com duas setas

Para esta versão, a escala de controle é dividida em dois segmentos, de cor preta e vermelha.Os elementos indicativos (setas) também correspondem às cores dos segmentos.

A área preta destina-se a controlar a queda de pressão no momento atual. A área de cor vermelha é utilizada para controlar a queda nos momentos de consumo máximo.

Indicador integrado que registra o nível de diferença de pressão com duas setas em dois segmentos: 1 – nível atual de diferença de pressão; 2 – nível diferencial alcançado no consumo máximo; 3 – ponto de reset manual do indicador vermelho (durante a manutenção)

A peculiaridade de tais indicadores é que enquanto o indicador do segmento preto da escala tem a capacidade de retornar à origem, o indicador do segmento vermelho não é dotado dessa capacidade.

Se o ponteiro vermelho detectar uma diferença excessiva, a seta (vermelha) para irrevogavelmente no nível alcançado. O retorno à marca zero só é possível manualmente durante a manutenção.

Características de escolha de um filtro de gás

Ao selecionar um filtro de gás adequado, os seguintes recursos devem ser levados em consideração:

• diâmetro da tubulaçãoonde a instalação se destina;
• consumo de gás (parâmetro calculado);
• pressão — é necessário saber o valor da pressão absoluta na entrada do dispositivo de filtragem;
• densidade — é desejável ter dados sobre a densidade do meio gasoso.

Dispositivos de filtro de diferentes fabricantes diferem em aparência e características. No entanto, cada produto é marcado de acordo. A marcação permite selecionar um filtro levando em consideração os critérios principais.

Marcação no filtro de gás da série “FN”: 1 – marcador de série; 2 – dimensões de instalação (em polegadas); 3 – pressão de trabalho (nominal), bar; 4 – classe de desempenho do dispositivo; 5 – presença (ausência) de indicador embutido; 6 – material do corpo do dispositivo

Para manter um grau suficiente de purificação pelo elemento filtrante, a seleção geralmente leva em consideração a limitação da vazão do meio que passa através do dispositivo filtrante.

O parâmetro de velocidade é geralmente determinado pelo parâmetro da queda de pressão máxima permitida. Se o filtro estiver limpo, a queda será permitida em um nível não superior a 50% do valor máximo permitido.

Normalmente, para selecionar com precisão um filtro para uma tubulação de gás, é conveniente usar tabelas especiais. Caso o acesso às tabelas seja impossível ou seja necessária uma seleção única, é lógico utilizar a fórmula de cálculo mostrada na figura abaixo.

Fórmula de cálculo para seleção de um filtro de gás: Qm – vazão do dispositivo, m3/h; P – valor da pressão de entrada, kPa; Pm – valor da pressão no filtro, kPa; p – valor da densidade média do gás

Tradicionalmente, a escolha do filtro de gás é comparada com diâmetro tubulação linear na qual o dispositivo deve ser instalado. Neste caso, a vazão do dispositivo está ligada aos parâmetros de vazão no ponto de distribuição de gás - eles são guiados por um valor semelhante ou superior.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo sobre filtros de gás, suas características e necessidade de uso:

A operação de linhas de gás sem o uso de filtros será ineficaz e impraticável.Sob tais condições operacionais, existe o risco de falha rápida dos equipamentos de processo, o que afeta o lado econômico da operação dos sistemas. É claro que a falta de filtros afeta a segurança do equipamento.

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