Gasfilters: soorten, werking, doel en bijzonderheden bij het kiezen van een filter voor gas

Een noodzakelijk technisch onderdeel van het gasdistributiesysteem is het gasfilter – een apparaat dat de functie van elementaire reiniging van de werkomgeving van vervuilingen vervult. Maar hoe is het geconstrueerd en kan men er zonder? Daarover zullen we in onze publicatie praten – we bekijken de constructiekenmerken van filters, hun varianten.

Ook geven wij aanbevelingen voor de juiste keuze van een geschikte variant, gebaseerd op de gebruiksomstandigheden. Ter aanvulling op het gepresenteerde materiaal selecteren wij duidelijke foto's, schema's en thematische video's.

Constructie en werking van het filter

Dankzij elementen zoals filters die op de leiding zijn geïnstalleerd, wordt een langdurige werking van meet- en regelapparatuur, afsluiters en andere belangrijke componenten gewaarborgd. Daarom is het uitrusten van gassystemen met filterelementen niet alleen wenselijk, maar een verplichte voorwaarde, gezien de technische aspecten van het gebruik van huishoudelijk gas.

Ondanks de ogenschijnlijke eenvoud van de uitvoering, zijn gasfilters in technisch-operationeel opzicht behoorlijk divers. Zo worden in de praktijk apparaten gebruikt die naar constructie voorwaardelijk moeten worden ingedeeld in hoek en lineair.

Op de foto is een filterelement van het hoektype afgebeeld, bedoeld voor het transport van de gasstroom. Het is een van de bestaande varianten in het assortiment van apparaten van dit soort.

Bovendien komen de verschillen in constructie van gasfilters tot uiting in de richting van de gasstroom door het apparaat. Dienovereenkomstig zijn er twee uitvoeringen: rechtstrooms en bocht.

Traditioneel wordt het behuizingsdeel van gasfilters vervaardigd uit metalen – gietijzer, staal, aluminium, en ook hier moet de diversiteit aan behuizingsconstructies worden beschouwd.

Ten slotte worden gasfilters ook onderscheiden op basis van het filtermateriaal:

• gaas;
• cassette.

Voor de eerste optie is kenmerkend een metalen gaas, geweven uit fijne draad.

In het tweede geval gaat het meestal om speciale gevulde cassettes, waarin een dunne nylondraad of paardenhaar wordt gebruikt. Deze materialen worden extra geïmpregneerd met speciale (viscine)olie.

Viscineolie is een product dat traditioneel wordt gebruikt voor de behandeling van cassettefilterelementen om de effectiviteit te waarborgen. Het wordt niet alleen gebruikt voor aardgasfiltratieapparaten, maar ook in andere systemen.

Het filtermateriaal dat in de constructie van gasfilters wordt gebruikt, moet de juiste chemisch-fysische eigenschappen bezitten en fysieke weerstand bieden tegen de werkomgeving. Al deze nuances worden in aanmerking genomen tijdens de ontwikkeling en het ontwerp.

Hoe is het gasfilter inwendig opgebouwd?

Ondanks de verscheidenheid aan uitvoeringen van gasfilters hebben vrijwel allemaal een vergelijkbare interne technologische systeem, met uitzondering van enkele afzonderlijke onderdelen.

Op de afbeelding hieronder zijn schema's van typische gasfilters weergegeven, die vrij breed worden gebruikt bij de exploitatie van gasnetwerken.

Interne structuur van een gasfilter aan de hand van twee veelgebruikte apparaten – gaas- en cassettetype: 1 – deksel; 2 – behuizingsdeel; 3 – draadgaas; 4, 5 – cassette gevuld met paardenhaar of zijden draad; 6 – aansluiting (uitlaat)

Enkele nuances van de interne constructieve uitvoering moeten worden opgemerkt. Zo hebben metalen gaasfilters de eigenschap dat de fijnheidsgraad van de reiniging toeneemt door ophoping van vuil. Tegelijkertijd neemt de doorlaatcapaciteit van het filterelement dienovereenkomstig af. Dit effect is vooral uitgesproken bij meerlaagse constructies.

Bij cassettesystemen, waar paardenhaar als filterelement wordt gebruikt, neemt daarentegen de fijnheidsgraad van de reiniging af. Dit komt doordat de passerende gasstroom tijdens de werking van het apparaat geleidelijk een deel van het filtermateriaal in de vorm van fijne deeltjes meevoert.

Daarom wordt gestreefd naar het kiezen van een optimale snelheid van de werkomgeving bij de exploitatie van cassettefilters, om de hoeveelheid meegevoerde deeltjes te verminderen en een effectieve filtratie te handhaven.

Drukverschillen en werkingsprincipe

Over het algemeen moeten de toegestane grenswaarden voor drukverschillen bij gebruik van gasfilters  5 000 Pa zijn (voor gaaselementen) en  10 000 Pa (voor cassette-elementen).

Dienovereenkomstig moeten deze parameters op het moment van ingebruikname van elk type gasfilter overeenkomen met de volgende cijfers:

•  2 000 – 2 500 Pa (voor gaaselementen);
•  4 000 – 5 000 Pa (voor cassette-elementen).

De werking van het filtergaasmechanisme is eenvoudig te beschrijven: huishoudelijk gas dat door het leidingsysteem stroomt, komt een filter tegen en gaat via de inlaataansluiting naar binnen.

Bij het doordringen van het metalen gaas wordt het huishoudelijke gas gereinigd van vreemde inhoud en stroomt het vervolgens naar de uitlaatpijp.

Lineair cassettenfilter voor huishoudelijk gas en een vervangingscassette voor het geval het filtermateriaal van de in gebruik zijnde cassette volledig defect raakt.

Het door het gaas opgevangen vuil valt naar het onderste gedeelte van de behuizing van het gaasfilter (in sommige ontwerpen) of wordt geforceerd verwijderd. Bij onderhoud wordt het opgehoopte vuil in het bodemgedeelte verwijderd via een opening die tijdens de werking van het filter met een plug is afgesloten.

Het cassettenfilterelement werkt iets verfijnder, gezien de eigenschappen van het gebruikte materiaal. In het filter, in de stroomrichting van het medium, is een met haar gevulde cassette geplaatst. Bovendien is ervoor een deflector geplaatst – een metalen plaat die de cassette beschermt tegen beschadiging door grote vreemde voorwerpen van harde structuur.

De constructie van een dergelijke cassette is eenvoudig – het is meestal een rechthoekig (buisvormig) frame, waarvan de buitenzijden zijn bedekt met draadgaas. Het binnenste gedeelte van het frame is gevuld met draadvormig nylon of natuurlijk (paardenhaar) materiaal. Bij het vullen wordt het homogene materiaal stevig aangedrukt en wordt extra smeermiddel toegevoegd.

Het gas dat door zo'n cassette stroomt, wordt gereinigd van vreemde inhoud en komt op een geperforeerd metalen rooster. Dit is nog een component van het cassettenfilter, dat het meesleuren van filtermateriaaldeeltjes in het systeem voorkomt.

Naarmate de cassette verstopt raakt, wordt deze tijdens onderhoud verwijderd en gereinigd/gewassen met speciale oplosmiddelen.

Controle van het optimale drukverschil

Vrijwel alle ontwerpen van gasfilters voorzien in controle van het werkdrukverschil. Sommige ontwerpen (meestal van oudere modellen) zijn voor dit doel uitgerust met aansluitingen waar een indicator kan worden aangesloten.

Een van de ontwerpen van een gasfilter waarbij een drukverschilindicator wordt gebruikt. Voor de aansluiting ervan zijn in de behuizing van het apparaat aansluitingen voorzien.

Andere, modernere producten zijn rechtstreeks uitgerust met een indicatorelement. Een dergelijk element is in het huis van het apparaat ingebouwd en bestaat uit een informatieve schaal, meestal verdeeld in kleurzones (groen en rood). Er zijn indicatoren met één en twee wijzers.

Optie #1 — indicator met één aanwijzer

Onder normale werkingsomstandigheden van het gasfilter bevindt de wijzer van de indicator zich in het groene gebied, wat het optimale drukverschil weergeeft.

Als de wijzer van de indicator naar het rode gedeelte van de schaal beweegt, geeft dit aan dat het filter verstopt is.

Bij dergelijke differentieelindicatoren wordt de primaire aandacht van het onderhoudspersoneel gericht op het rode segment van de schaal en de bijbehorende wijzer. Wanneer de rode wijzer zich in het rode segment bevindt, moet het filter preventief worden onderhouden, gevolgd door reiniging of vervanging van het filtermateriaal.

Optie #2 — indicator met twee wijzers

Voor deze uitvoering is de controleschaal verdeeld in twee segmenten, zwart en rood gekleurd. De wijzerelementen (pijlen) komen overeen met de kleuren van de segmenten.

Het zwarte gebied is bedoeld voor het bewaken van het drukverschil op het huidige moment. Het rode gebied wordt gebruikt voor het bewaken van het drukverschil op momenten van maximale verbruik.

Ingebouwde indicator die het drukverschil registreert met twee wijzers op twee segmenten: 1 - huidig drukverschil; 2 - bereikt drukverschil bij maximaal verbruik; 3 - handmatig resetpunt van de rode wijzer (bij onderhoud)

Kenmerk van dergelijke indicatoren is dat als de wijzer van het zwarte segment terug kan keren naar het nulpunt, de wijzer van het rode segment deze mogelijkheid niet heeft.

Als de rode wijzer een te hoog drukverschil registreert, stopt de wijzer (rood) onomkeerbaar op de bereikte markering. Terugkeer naar nul is alleen handmatig mogelijk tijdens onderhoud.

Bijzonderheden bij het kiezen van een gasfilter

Bij het kiezen van een geschikt gasfilter moet rekening worden gehouden met de volgende kenmerken:

• leidingdiameter, waar de installatie is gepland;
• gasverbruik (berekeningsparameter);
• druk – u moet de waarde van de absolute druk aan de ingang van het filterapparaat kennen;
• dichtheid – het is wenselijk om gegevens te hebben over de dichtheid van het gas.

Filterapparaten van verschillende fabrikanten verschillen in uiterlijk en specificaties. Desalniettemin is elk product op de juiste wijze gemarkeerd. De markering maakt het mogelijk een filter te kiezen op basis van de belangrijkste criteria.

Markering op het gasfilter van de serie 'FN': 1 – series markering; 2 – montageafmetingen (in inches); 3 – werkdruk (nominaal), bar; 4 – uitvoeringsklasse van het apparaat; 5 – aanwezigheid (afwezigheid) van ingebouwde indicator; 6 – materiaal van de behuizing van het apparaat

Om een voldoende zuiveringsgraad door het filterelement te garanderen, wordt bij de selectie meestal rekening gehouden met de snelheidsbeperking van de door het filterapparaat stromende media.

De snelheidsparameter wordt doorgaans bepaald door de maximaal toegestane drukval. Als het filter schoon is, is een drukval van maximaal 50% van de maximaal toegestane waarde toegestaan.

Gewoonlijk is het handig om speciale tabellen te gebruiken om een filter voor een gasleiding nauwkeurig te selecteren. Als de tabellen niet toegankelijk zijn of een unieke selectie vereist is, is het logisch om de rekenformule te gebruiken die hieronder in de afbeelding wordt weergegeven.

Rekenformule voor het selecteren van een gasfilter: Qm – doorvoercapaciteit van het apparaat, m³/u; P – inlaatdrukwaarde, kPa; Pm – drukwaarde op het filter, kPa; p – dichtheidswaarde van het gasmedium

Traditioneel wordt de keuze van een gasfilter afgestemd op de diameter van de leiding waarop het apparaat wordt geïnstalleerd. De doorlaatcapaciteit van het apparaat wordt daarbij gekoppeld aan de debietparameters van het gasdistributiepunt – men richt zich op een vergelijkbare of hogere waarde.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Videoclip over gasfilters, hun kenmerken en de noodzaak van het gebruik ervan:

Het gebruik van gasleidingen zonder filters is ineffectief en onpraktisch. Onder dergelijke werkomstandigheden bestaat het risico van snelle uitval van procesapparatuur, wat gevolgen heeft voor de economische kant van de systeemexploitatie. Uiteraard heeft de afwezigheid van filters ook invloed op de mate van veiligheid van de apparatuur.

Wilt u het bovenstaande materiaal aanvullen met interessante feiten? Of heeft u nog vragen over het onderwerp van het artikel? Stel ze aan onze experts en andere bezoekers van de site, schrijf uw opmerkingen en suggesties – het feedbackblok staat hieronder.