Содержание
В современных промышленных и коммунальных системах водоподготовки, где предъявляются высокие требования к качеству очистки и бесперебойности процессов, особое место занимают гидравлические напорные фильтры. В отличие от своих самотечных аналогов, эти установки работают под избыточным давлением, что позволяет решать широкий спектр задач по фильтрации жидкостей с высокой производительностью и эффективностью.
Принцип работы и конструктивные особенности
Гидравлический напорный фильтр представляет собой герметичный корпус, обычно цилиндрической формы, изготовленный из антикоррозионных материалов — стали с специальным покрытием или нержавеющих марок. Внутри корпуса размещается фильтрующая среда, в роли которой может выступать кварцевый песок, антрацит, гравий, активированный уголь или их многослойные комбинации (многослойные фильтры).
Принцип работы установки заключается в следующем: исходная вода под давлением, создаваемым насосной станцией, подается в верхнюю часть фильтра. Затем она проходит через слой фильтрующей загрузки, где происходит задержание механических примесей различной дисперсности. Очищенная вода через дренажную распределительную систему, расположенную в нижней части аппарата, отводится к потребителю.
Ключевое преимущество напорной конструкции — возможность работать при давлениях до 6-10 бар. Это позволяет:
- Интегрировать фильтр в напорный трубопровод без дополнительных перекачивающих насосов после очистки.
- Обеспечить требуемый напор у конечного потребителя, избежав потерь давления, характерных для открытых гравитационных систем.
- Компактно размещать оборудование, так как необходимость в просторных помещениих или открытых площадках отпадает.
Процесс регенерации (обратной промывки)
Любой фильтр со временем загрязняется, что приводит к росту перепада давления на нем. Для восстановления фильтрующих свойств загрузки проводится регенерация — обратная промывка.
Этот процесс в напорных фильтрах также осуществляется под давлением. Поток воды подается в обратном направлении — снизу вверх. Этот поток взрыхляет фильтрующую среду, интенсивно перемешивает ее и вымывает накопившиеся загрязнения в дренаж. Промывка продолжается до тех пор, пока сливающаяся вода не станет чистой. Для более эффективного взрыхления плотных загрузок (например, песка) часто применяется одновременная подача воды и сжатого воздуха.
Управление промывкой может быть полностью автоматизировано с помощью программируемого клапана (управляющего блока) или многопозиционного крана. Автоматика запускает регенерацию по сигналу таймера или по команде от датчика перепада давлений, фиксирующего степень загрязнения фильтрующей среды.
Сферы применения
Благодаря своей универсальности и эффективности напорные фильтры нашли применение в самых разных отраслях:
- Коммунальное хозяйство: Предварительная очистка воды перед умягчением, обезжелезиванием и тонкой фильтрацией в системах водоснабжения городов, поселков, крупных жилых комплексов и объектов социальной инфраструктуры.
- Промышленность:
- ТЭЦ и АЭС: Очистка воды для подпитки тепловых сетей и технологических контуров.
- Металлургия: Подготовка оборотной воды в системах охлаждения прокатных станов, доменных и сталеплавильных установок.
- Химическая и нефтехимическая промышленность: Фильтрация технической воды и сточных вод.
- Сельское хозяйство: Очистка воды для систем капельного орошения, где жизненно важно отсутствие механических частиц, способных засорить капельницы.
- Плавательные бассейны: Являются основным элементом циркуляционной системы для очистки воды в чаше бассейна.
- Рыборазведение: Поддержание качества воды в установках замкнутого водоснабжения (УЗВ).
Преимущества и недостатки
Преимущества:
- Высокая производительность при относительно компактных размерах.
- Высокая степень очистки от механических примесей (в зависимости от типа загрузки).
- Полная автоматизация процесса фильтрации и регенерации.
- Сохраняют давление в системе после себя.
- Долговечность и надежность при правильном подборе и обслуживании.
Недостатки:
- Более высокая стоимость по сравнению с открытыми фильтрами.
- Необходимость в источнике давления (насосной станции).
- Энергозависимость при использовании автоматизированных систем управления.
- Потребность в запасе воды или организации рециркуляции для проведения качественной обратной промывки.
Гидравлические напорные фильтры — это высокотехнологичное и эффективное решение для задач механической очистки жидкостей в условиях, где важны производительность, давление в линии и бесперебойность работы. Их способность интегрироваться в замкнутые напорные системы делает их незаменимыми в современной промышленности и централизованном водоснабжении. Правильный расчет, подбор фильтрующей среды и грамотная эксплуатация обеспечивают длительный срок службы и стабильно высокое качество очищенной воды.
