Tìm Hiểu Về Bộ Lọc (Strainers) Trong Đường Ống

Bộ lọc giữ lại những mảnh vụn đường ống như những lớp gỉ, rỉ, mối nối và mối hàn trong đường ống, bảo vệ thiết bị và quy trình. Bài hướng dẫn này xem xét phạm vi của bộ lọc và các loại bộ lọc đang được sử dụng và làm thếnào để kích thước và lựa chọn chúng cho các ứng dụng khác nhau.

Bộ lọc

Khi thị trường trở nên ngày càng cạnh tranh, nhấn mạnh hơn vào việc giảm thời gian chết của nhà máy và bảo trì. Trong các hệ thống hơi nóng và hơi ngưng tụ, thiệt hại đối với nhà máy thường do các mảnh vụn đường ống như những lớp gỉ, rỉ, mối nối, kim loại mối hàn và các chất rắn khác gây ra, có thể tìm đường vào hệ thống đường ống. Bộ lọc là thiết bị giữ lại các chất rắn này trong các chất lỏng hoặc khí, và bảo vệ thiết bị khỏi các tác động có hại của chúng, do đó giảm thời gian ngừng hoạt động và bảo dưỡng. Một bộ lọc phải được trang bị đầu nguồn của mỗi bẫy hơi, lưu lượng kế và van điều khiển (control valve).

Bộ lọc có thể được phân thành hai loại chính theo cấu hình cơ thể của chúng; Cụ thể là loại Lọc Y và loại Lọc basket. Các ví dụ điển hình của các loại bộ lọc này có thể nhìn thấy trong hình 12.4.1.

Bộ lọc loại Y (LỌC Y – Y Strainers)

Đối với hơi nước, Lọc Y là tiêu chuẩn thông thường và hầu như được sử dụng rộng rãi. Thân nó có hình trụ nhỏ rất chắc chắn và có thể chịu được áp suất cao. Nó thực sự là một bình áp lực, và không phải là không bình thường đối với bộ lọc kiểu Y để có thể chịu được áp lực lên đến 400 bar g. Việc sử dụng bộ lọc ở những áp suất này tuy phức tạp do nhiệt độ cao liên quan đến hơi nước ở áp suất này. Và sau đó vật liệu kỳ lạ như thép molydden crom đã được sử dụng.

Mặc dù có ngoại lệ, xét về kích thước, bộ lọc kiểu Y có khả năng giữ bụi thấp hơn so với bộ lọc basket, điều này có nghĩa là chúng cần phải làm sạch thường xuyên hơn. Trên các hệ thống hơi, điều này nói chung không phải là vấn đề lớn, ngoại trừ ở những nơi có mức độ rỉ cao, hoặc ngay sau khi đưa vào vận hành khi có thể đưa ra khối lượng lớn mảnh vụn. Đối với các ứng dụng cho phép có khối lượng đáng kể các mảnh vỡ, van thổi thường có thể được lắp vào nắp lọc, cho phép bộ lọc sử dụng áp suất của hơi nước phải được làm sạch và không cần phải đóng cửa nhà máy.

Cần lắp đặt bộ lọc kiểu chữ Y trong đường ống hơi nước hoặc khí ngang để túi nằm ở mặt phẳng nằm ngang (Hình 12.4.2 (a)). Điều này ngăn nước thu trong túi, giúp ngăn ngừa các giọt nước được đưa lên, có thể gây xói mòn và ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt.

Tuy nhiên, đối với hệ thống chất lỏng, cái pocket phải trỏ xuống dưới theo chiều dọc (Hình 12.4.2 (b)), điều này đảm bảo rằng các mảnh vụn đã được loại bỏ không được lùi lại vào đường ống thượng lưu trong điều kiện dòng chảy thấp.

Mặc dù bạn nên lắp các bộ lọc trong các đường nằm ngang, điều này không phải lúc nào cũng có thể và chúng có thể được lắp đặt trong các đường ống thẳng đứng nếu dòng chảy xuống, trong trường hợp các mảnh vụn tự nhiên được đưa vào túi (Hình 12.4.2 (c) ). Không thể lắp đặt được với dòng chảy lên, vì bộ lọc sẽ phải được lắp đặt với việc mở túi ra hướng xuống và các mảnh vụn sẽ rơi xuống dưới ống.

Bộ lọc thẳng và góc

Ngoài các bộ lọc kiểu chữ Y, một số cấu hình cơ thể khác nhau được sử dụng trong các hệ thống hơi, cụ thể là các bộ lọc kiểu thẳng và góc. Những điều này được thể hiện trong hình 12.4.3. Các loại chức năng của bộ lọc theo cách tương tự với bộ lọc kiểu chữ Y và có hiệu suất tương tự. Chúng được sử dụng khi hình dáng của đường ống hơi không phù hợp với bộ lọc kiểu chữ Y đang được sử dụng.

Các loại lưới lọc

Loại basket hoặc bộ lọc kiểu pot được mô tả bởi một buồng định hướng theo chiều dọc, thường lớn hơn của bộ lọc kiểu chữ Y. Kích thước, áp suất qua bộ lọc basket nhỏ hơn loại Y vì nó có diện tích lọc hơn, làm cho bộ lọc basket là loại ưa thích cho các chất lỏng. Vì dung tích chứa cặn bẩn cũng lớn hơn các bộ lọc kiểu Y, nên bộ lọc basket cũng được sử dụng trên đường ống dẫn đường kính lớn hơn.

Bộ lọc lưới kiểu basket chỉ có thể được lắp đặt trong các đường ống nằm ngang, và đối với các bộ lọc lưới lớn hơn và nặng hơn, cần phải được hỗ trợ đế của bộ lọc.

Khi bộ lọc basket rỗng được sử dụng cho hệ thống hơi nước, có thể tạo ra một lượng lớn các chất ngưng tụ. Do đó, bộ lọc được thiết kế để sử dụng trong hệ thống hơi thường có một cái cống xả, có thể được trang bị bẫy hơi để loại bỏ các chất ngưng tụ.

Bộ lọc kiểu basket thường được tìm thấy trong một sắp xếp song công. Một bộ lọc thứ hai được đặt song song với bộ lọc chính, và dòng chảy có thể được chuyển hướng qua một trong hai bộ lọc. Điều này tạo điều kiện làm sạch bộ phận lọc trong khi hệ thống chất lỏng vẫn hoạt động, giảm thời gian ngừng hoạt động để bảo trì.

Bộ lọc

Trong khi bộ lọc loại bỏ tất cả các hạt có thể nhìn thấy trong hơi nước, đôi khi cần loại bỏ các hạt nhỏ hơn, ví dụ như trong các ứng dụng sau:

• Khi phun trực tiếp hơi vào một quy trình, có thể gây ô nhiễm sản phẩm.

Ví dụ: Trong ngành công nghiệp thực phẩm, và để khử trùng thiết bị quá trình trong ngành dược phẩm.

• Trong trường hợp nước bẩn có thể gây ra sự loại bỏ một lô sản phẩm hoặc quy trình do sự lưu giữ của các hạt hoặc vết bẩn.

Ví dụ: Máy khử trùng và máy giấy / bảng.

• Trường hợp bắt buộc phát xạ hạt nhỏ từ các máy làm ẩm hơi nước.

Ví dụ: Độ ẩm được sử dụng trong môi trường sạch.

• Để giảm lượng nước hơi, đảm bảo cung cấp khô, bão hòa.

Trong các ứng dụng “làm sạch hơi” như vậy, bộ lọc không thích hợp và phải dùng filters. Một bộ filter được sử dụng trong một hệ thống hơi thông thường bao gồm một phần tử lọc filter bằng thép không gỉ. Quá trình sintering tạo ra một cấu trúc xốp tốt trong thép không gỉ, loại bỏ bất kỳ hạt từ chất lỏng đi qua nó. Bộ lọc có khả năng loại bỏ các hạt nhỏ nhất là 1 μm có sẵn, phù hợp với nhu cầu thực hiện tốt của hơi ẩm.

Tính chất mịn, xốp của bộ lọc sẽ làm giảm áp lực lớn hơn qua bộ lọc với cùng bộ lọc cùng cỡ; tính chốt điểm của Ngoài ra, bộ lọc dễ bị hư hỏng do dòng chảy quá mức, và không được vượt quá giới hạn quy định của nhà sản xuất.

Khi bộ lọc được sử dụng trong các ứng dụng hơi nước hoặc khí, một bộ tách sẽ được lắp ở đầu lọc để loại bỏ bất kỳ chất ngưng tụ lơ lửng nào. Ngoài việc nâng cao chất lượng của hơi, điều này sẽ kéo dài tuổi thọ của bộ lọc. Một bộ lọc kiểu chữ Y cũng nên được lắp ở thượng nguồn của bộ lọc để loại bỏ tất cả các hạt lớn hơn mà nếu không sẽ nhanh chóng chặn các bộ lọc, tăng lượng làm sạch cần thiết và làm giảm tuổi thọ của bộ lọc các yếu tố. Bằng cách lắp đặt các thiết bị đo áp suất ở cả hai phía của bộ lọc, có thể đo được áp lực trên bộ lọc và sau đó có thể được sử dụng để xác định khi nào bộ lọc đòi hỏi phải làm sạch. Một sự thay thế cho điều này là cài đặt một công tắc áp suất ở phía hạ lưu của bộ lọc. Khi áp suất hạ lưu giảm xuống dưới mức thiết lập, đèn báo có thể được bật lên trong phòng kiểm soát báo động cho người điều khiển, sau đó người đó có thể lau bộ lọc.

Strainer screen

Có 2 loại screen được sử dụng trong strainers

• Màn hình đục lỗ –

Chúng được hình thành bằng cách khoan một số lượng lớn các lỗ trong một tấm phẳng của vật liệu yêu cầu bằng cách sử dụng nhiều khoan . Các tấm đục lỗ sau đó được cuộn lại thành một ống và hàn điểm lại với nhau.

Đây là màn hình tương đối thô và kích thước lỗ thường từ 0,8 mm đến 3,2 mm. Do đó, màn hình đục lỗ chỉ thích hợp để loại bỏ các mảnh vụn ống.

• Màn hình mesh –

Dây mịn được hình thành thành một lưới hoặc lưới sắp xếp. Điều này sau đó thường được đặt trên một màn hình đục lỗ, hoạt động như một lồng chứa hỗ trợ cho mesh.

Bằng cách sử dụng một màn mesh  có thể sản xuất kích thước lỗ nhỏ hơn nhiều so với màn hình đục lỗ. Tính Theo và tính ít Theo Sau đó, chúng được sử dụng để loại bỏ các hạt nhỏ hơn mà nếu không sẽ đi qua một màn hình đục lỗ. Mesh screen thường được quy định trong điều khoản của ‘mesh’; Đại diện cho số lượng lỗ trên mỗi inch inch của màn hình, được đo từ đường dây trung tâm của dây. Hình 12.4.6 cho thấy 3 mesh screen.

Kích thước lỗ tương ứng trong màn hình mesh được xác định từ kiến thức về đường kính dây và kích thước mắt lưới; Nó thường được chỉ định bởi nhà sản xuất. Kích thước hạt tối đa sẽ được phép đi qua màn hình có thể được xác định bằng cách sử dụng hình học. Ví dụ, nếu một màn hình 200 mesh được xác định và các thông số của nhà sản xuất cho biết kích thước lỗ là 0.076 mm, thì kích thước hạt tối đa sẽ đi qua màn hình có thể được tìm thấy bằng định lý Pythagoras:

Vấn đề với kích thước này là màn hình hai chiều và các hạt phải đạt được lỗ theo một hướng nhất định. Do đó, nếu một hạt mỏng dài chạm vào strainer ‘face on’, nó có thể được phép đi qua màn hình. Tuy nhiên, nếu nó đánh vào lỗ ‘side on’ nó sẽ được dừng lại. Nếu điều này có thể là một vấn đề, một mesh tốt hơn nên được sử dụng.

Khu vực kiểm tra là khu vực có sẵn để loại bỏ các mảnh vụn. Một vùng sàng lọc lớn hơn có nghĩa là tần số thổi để làm sạch màn hình được giảm đáng kể.

Khu vực tự do là tỷ lệ tổng diện tích các lỗ đến tổng diện tích sàng lọc, thường được biểu diễn dưới dạng phần trăm. Điều này trực tiếp ảnh hưởng đến khả năng lưu lượng của bộ lọc. Khu vực trống tự do (và màn hình càng thô), dung lượng lưu lượng càng cao và cuối cùng giảm áp suất xuống bộ lọc. Vì hầu hết các màn hình lọc đều có các vùng lọc và vùng tự do rất lớn, áp suất giảm trên bộ lọc rất thấp khi sử dụng trên các hệ thống hơi hoặc khí (xem ví dụ 12.4.1). Tuy nhiên, trong nước bơm hoặc các hệ thống chất lỏng nhớt, sự giảm áp suất có thể là đáng kể. Lọc phải có dung lượng lưu lượng được trích dẫn theo chỉ số công suất hoặc giá trị Kvs.

Ví dụ 12.4.1

Một bộ lọc lưới DN40 với giá trị Kvs là 29, được lắp đặt trên hệ thống đường ống hơi đường kính 40 mm, đạt 500 kg / h hơi bão hòa ở 8 bar. Áp suất giảm trên bộ lọc là gì?

Sử dụng công thức thực nghiệm trong công thức 3.21.2:

Áp suất giảm trên bộ lọc có thể được xác định từ giá trị Kv hoặc từ sơ đồ giảm áp suất. Phương pháp để làm việc này cho dòng hơi được trình bày trong Module 12.2, và cho dòng nước trong Mô đun 6.3.

Màn hình thường có sẵn trong một số vật liệu khác nhau; Thép không rỉ austenit thường được sử dụng trong các ứng dụng hơi, do sức mạnh của chúng và khả năng chống ăn mòn. Trường hợp bộ lọc được sử dụng với hóa chất chuyên dụng hoặc trong các ứng dụng ngoài khơi, nên sử dụng màn hình monel.

Tùy chọn bộ lọc

Ngoài các bộ lọc tiêu chuẩn, có một số lựa chọn khác có sẵn.

Bộ Chèn từ tính

Một bộ chèn từ tính có thể được đặt trong bộ lọc loại basket để loại bỏ các mảnh sắt nhỏ hoặc các mảnh vỡ thép. Các hạt nhỏ bằng sắt hoặc thép có thể có mặt trong một chất lỏng ở đó có sự mòn của sắt hoặc các bộ phận bằng thép. Những hạt này sẽ đi qua các màn mesh thậm chí tốt nhất, và nó là cần thiết để sử dụng một chèn từ tính. Bộ chèn được thiết kế để tất cả các chất lỏng đi qua nam châm ở vận tốc tương đối thấp và các yếu tố từ tính là đủ mạnh để đón và giữ tất cả các hạt kim loại hiện nay. Vật liệu từ thường được bọc trong một vật liệu trơ như thép không gỉ để chống ăn mòn.

Bộ lọc tự rửa

Có nhiều loại máy lọc tự làm sạch khác nhau, cho phép loại bỏ các mảnh vụn trên màn hình mà không cần tắt máy. Quá trình làm sạch có thể được bắt đầu bằng tay hoặc tự động; Hơn nữa, các bộ lọc được làm sạch tự động thường có thể được thiết lập để làm sạch theo định kỳ hoặc khi áp suất thả qua bộ lọc tăng lên.

Bộ lọc tự làm sạch cơ – sử dụng một số loại cào cơ học hoặc bàn chải, được cào trên bề mặt màn hình. Nó làm xáo trộn bất kỳ mảnh vụn nào bị mắc kẹt trên màn hình, khiến nó rơi xuống khu vực thu ở dưới cùng của bộ lọc.

Bộ lọc tẩy rửa ngược – theo hướng dòng chảy qua màn hình. Một bộ van được thay đổi để nước hướng trực tiếp qua màn hình theo hướng ngược và đi qua van xả. Chất lỏng này làm xói mòn bất kỳ mảnh vụn nào lọt vào màn hình và mang nó ra trong chất lỏng rửa ngược tới một cống thải.

Ngoài các bộ lọc cơ khí và rửa ngược, có một số loại màn hình bộ lọc được thiết kế độc đáo. Một trong những loại phổ biến nhất là đĩa kim loại, bộ lọc loại positive edge (xem hình 12.4.8). Các yếu tố lọc được xây dựng từ một đĩa tròn, cách nhau bởi các máy rửa khoảng cách được xây dựng trên một trục chính với que nối. Chiều dày của vòng đệm hoặc các phần từ xa tạo ra mức độ lọc cần thiết. Hướng dòng chảy của chất lỏng được căng thẳng từ bên ngoài của phần tử đến lõi rỗng, được hình thành bởi không gian giữa các đĩa chính. Điều này có nghĩa là bất kỳ mảnh vụn nào bị mắc kẹt trên bề mặt bên ngoài của đĩa.

Để lau chùi bộ lọc, toàn bộ bộ lọc bộ lọc được xoay bằng tay cầm bên ngoài chống lại một bộ dao làm sạch cố định xen kẽ với pack chính. Trong quá trình luân chuyển này, các mảnh vụn tích tụ được xây dựng trên cạnh hàng đầu của con dao làm sạch, và nó được lắng đọng vào một rãnh dọc, rắn chắc được hình thành ở bề mặt bên ngoài của bộ phận lọc bằng các pack đặc biệt. Vì không có dòng chảy qua phần này nên không có lực giữ bẩn tích tụ đối với phần tử, và nó rơi vào hố  ở đáy bộ lọc.

Bộ lọc tạm

Bộ lọc tạm được thiết kế để bảo vệ thiết bị và dụng cụ trong thời gian khởi động. Bộ lọc thường được cài đặt giữa một bộ vành trong một khoảng thời gian ban đầu sau khi một nhà máy mới được lắp đặt. Nên lắp đặt một bộ phận xẻ bằng hoặc nhiều hơn chiều dài của bộ lọc để dễ dàng lắp đặt hoặc tháo dỡ.

Có ba cấu hình cơ bản của bộ lọc tạm thời, cụ thể là loại hình nón, loại basket và loại tấm. Tiêu chuẩn xây dựng là màn hình đục lỗ hoặc lưới thép một lớp đơn. Lưới mesh có thể được thêm vào bên trong hoặc bên ngoài của bộ lọc để có khả năng lọc tốt hơn. Nếu dây mesh được sử dụng, cần phải cẩn thận để đảm bảo hướng dòng chảy đối với dây mesh với tấm kim loại đục lỗ như một tấm chắn.

Tham khảo nguồn: spiraxsarco.com

Dịch Bởi: K.S Nguyễn Đức Thịnh

Biên tập bởi: Thietbicongnghiepaz.com