Home page » Encyclopedia and articles » Articles » Как правильно выбрать нижнее дренажно-распределительное устройство фильтра

Как правильно выбрать нижнее дренажно-распределительное устройство фильтра

ООО «Производственное предприятие «ТЭКО-ФИЛЬТР»
УНСР копирующего типа «ломаные лучи»УНСР «ложное дно»УНСР «на бетонном основании» витое
УНСР «на бетонном основании»УНСР копирующего типа
 
Нижние сборно-распределитьные устройства производства "ТЭКО-ФИЛЬТР"
 
Наши партнеры и заказчики часто спрашивают у нас: «Как правильно выбрать необходимое нам нижнее распределительное устройства фильтра? Как из предлагаемого разнообразия конструкций и типов устройств выбрать оптимальное решение по техническим характеристикам, цене и удобству эксплуатации?». Попробуем разобраться в этом вопросе.
 
Для начала разберемся в типовых ситуациях, когда требуется замена или ремонт внутренних устройств фильтров водоподготовки. Основной причиной, как правило, является моральный и физический износ оборудования, которое находится в эксплуатации десятки лет. Обычно фильтры на водоподготовительной установке (ВПУ) работают 20 – 30, а иногда и больше лет. Конечно, за такой длительный период постоянного контакта с агрессивными средами (кислоты, щелочи, умягченная или обессоленная вода) происходит коррозионный износ материалов, из которых изготавливаются сборно-распределительные устройства. Как следствие, появляются сквозные отверстия в трубах, увеличивается размер щелевого зазора, появляются неплотности в местах соединения, деформируются лучи и коллекторы и т.д. и т.п. Также, распространенной причиной выхода из строя внутренних устройств фильтров являются различные технологические аварии. Когда по разным причинам происходят гидравлические удары, применение неверных концентраций реагентов, резкое ухудшение качества фильтруемой среды и т.д. и т.п.
Разрушенные лучи, колпачки
 
В результате эксплуатирующая организация сталкивается с такими проблемами как:
  • вынос фильтрующего материала из фильтров и попадание его в паросиловое оборудование (котлы, турбины, подогреватели и т.д. и т.п.);
  • необходимость остановки химводоочистки (ХВО), выгрузки фильтрующих материалов;
  • необходимость ремонта и восстановления внутреннего антикоррозионного покрытия фильтров и т.д. и т.п.

Таким образом, возникает задача замены изношенных или вышедших из строя нижних сборно-распределительных устройств фильтров. При этом необходимо обеспечить простоту монтажа с минимальными «переделками» и доработками, сохранение всех технических и технологических характеристик работы установки, а также удобство последующего обслуживания примененного решения. Немаловажным требованием является и долговечность нового оборудования. Необходимо обеспечить безаварийную работу в промежуток времени не меньше, чем до замены нижних распределительных устройств (НРУ).

Для решения поставленной задачи необходимо выбрать правильную конструкцию и тип нового сборно-распределительного устройства. Как же не ошибиться при формировании заказа на оборудование и избежать дополнительных затрат и трудностей при его дальнейшей эксплуатации?


Во-первых, нужно точно определить наименование (назначение) фильтра:

А также его технические характеристики:

  • диаметр фильтра;
  • рабочее давление;
  • температура фильтруемой среды;
  • максимальный рабочий расход;
  • применяемые реагенты и их концентрации.

Особое внимание необходимо уделить всем имеющим место отклонениям от стандартных характеристик фильтра, поскольку зачастую оборудование работает с неполной нагрузкой по расходу или с отличиями по способу и интенсивности обратной промывки, с применением особых регенерационных растворов и т.д. и т.п.

 

Во-вторых, нужно определиться с типом конструкции НРУ. И здесь чаще всего возникает самая большая сложность. На сегодняшний день существуют следующие основные типы конструкции нижних сборно-распределительных устройств:

  • «на бетонном основание»;
  • копирующего типа;
  • «ложное дно».

Каждая из конструкций имеет свои преимущества и некоторые особенности применения.

Рассмотрим их подробнее.

 

Сборно-распределительное устройство «на бетонном основании»
представляет собой трубную конструкцию, состоящую из коллектора большого диаметра и присоединенных к нему лучей меньшего размера. Отвод из коллектора может быть выполнен как в вертикальном направление, так и в горизонтальном, в зависимости от конструкции фильтра. Лучи НРУ могут быть снабжены фильтрующими элементами ФЭЛ (щелевыми колпачками) или быть выполненными в виде каркасно-проволочной конструкции «ТЭКО-СЛОТ».

НДРУ на бетонном основании

Устройства данного типа обладают следующими основными преимуществами:

  • равномерное распределение фильтруемой среды и регенерационных растворов;
  • возможность регулировки производительности фильтра в широких диапазонах без ухудшения качества очищенной воды;
  • ремонтопригодность.

Единственным недостатком является необходимость заливки нижнего эллиптического днища фильтра бетоном или другим инертным материалом, что усложняет монтаж и последующее обслуживание НРУ. Устройства такого типа рекомендуется применять в фильтрах ионитных ФИПа первой ступени, фильтрах осветлительных вертикальных ФОВ, а также в фильтрах-регенераторах ФР и фильтрах ионитных смешанного действия с внутренней регенерацией ФИСДВР. Поскольку для этих фильтров особое значение имеет равномерность распределения фильтруемой воды, а также строгое соблюдение линейной скорости фильтрования. Конструкция НРУ «на бетонном основание» полностью удовлетворяет этим требованиям.


Нижние сборно-распределительные устройства копирующего типа подразделяются на следующие виды конструкции:

  • горизонтальная;
  • «паук»,
  • «ломаные лучи».

 

Горизонтальное НРУ копирующего типа состоит из основного коллектора большого диаметра и лучей меньшего размера, присоединенных к нему. На лучах имеются опуски, на концах которых располагаются фильтрующие элементы ФЭЛ. Причем опуски выполнены таким образом, что профиль конструкции повторяет форму нижнего эллиптического днища фильтра. Трубопровод отвода из коллектора расположен вертикально.

НДРУ копирующего типа

Такие УНСР обладают следующими преимуществами:

  • высокая производительность;
  • равномерное распределение потоков фильтруемой жидкости и регенерационного раствора;
  • исключение любых застойных, непромывных, «мертвых» зон;
  • удобство монтажа и обслуживания.

Стоит отметить такое важное преимущество такого горизонтального НРУ копирующего типа как увеличение объема загрузки фильтрующего материала. Поскольку нижнее эллиптическое днище фильтра заполняется дополнительным количеством фильтранта – то наблюдается увеличение фильтроцикла фильтра и как следствие экономия воды на собственные нужды установки, а также химических реагентов на проведение регенерации (в некоторых случаях экономия может достигать 10 – 15%). Сборно-распределительные устройства копирующего типа горизонтальные рекомендуются к установке в фильтрах ионитных ФИПа I первой ступени, ФИПа II второй ступени, фильтрах осветлительных ФОВ небольших диаметров (до 1,5 м), а также в фильтрах ионитных противоточных ФИПр, работающих по технологии «с гидравлическим зажатием слоев фильтрующего материала».

 

Сборно-распределительное устройство копирующего типа «паук»
состоит из четырех коллекторов большого диаметра и распределительных лучей, отходящих от каждого коллектора. Распределительные лучи НРУ расположены под углом к горизонту, таким образом, что они максимально близко приближаются к поверхности эллиптического днища фильтра. Лучи НРУ могут быть снабжены фильтрующими элементами ФЭЛ (щелевыми колпачками) или быть выполненными в виде каркасно-проволочной конструкции «ТЭКО-СЛОТ». Все четыре коллектора объединяются в один вертикальный отводящий стакан.

НДРУ паук

Основным преимуществом распределительных систем такого типа являются:

  • высокая пропускная способность;
  • хорошая ремонтопригодность.

Также как и для горизонтальных НРУ копирующего типа можно отметить возможность увеличения объема загрузки фильтрующего материала за счет заполнения нижнего эллиптического днища фильтра. И, как следствие – экономический эффект в виде сокращения расходов воды на собственные нужды установки и реагентов на операцию регенерации. Сборно-распределительные устройства копирующего типа «паук» рекомендуются к установке в фильтрах ионитных ФИПа II второй ступени и ФИПа III третьей ступени, фильтрах смешанного действия с наружней регенерацией ФИСДНр, а также в фильтрах сорбционных ФСУ. Также дренажные устройства такого типа применяются в некоторых специальных конструкциях ионитных противоточных фильтров ФИПр.

 

Сборно-распределительные устройства копирующего типа «ломаные лучи»
является относительно новой и перспективной разработкой. Конструкция представляет собой два или четыре коллектора выполненных в виде сваренных под разными углами участков трубы («изломов») и присоединенных к ним лучей НРУ такой же формы. В качестве фильтрующих элементов могут применяться щелевые колпачки ФЭЛ или каркасно-проволочные элементы «ТЭКО-СЛОТ».

НДРУ ломаные лучи

«Изломы» позволяют расположить НРУ максимально близко к поверхности эллиптического днища, а также обеспечивают оптимальную гидродинамическую нагрузку на все элементы конструкции. Таким образом, полностью исключается возможность изгибания коллекторов или труб-лучей под действием внешних нагрузок. Также, благодаря наличию «изломов», обеспечивается простота монтажа за счет полного исключения поперечных поддерживающих пластин. А парное (напротив друг друга) расположение фильтрующих элементов позволяет обеспечить равномерное распределение фильтруемой среды и растворов регенерации. Сборно-распределительные устройства копирующего типа «ломаные лучи» рекомендуется к применению в практически любых типах фильтров в не зависимости от их технических характеристик и назначения. Наиболее востребованной данная конструкция является в фильтрах ионитных противоточных ФИПр. Конструкция является универсальной и может быть использована как в качестве нижнего распределительного устройства, так и в качестве верхнего РУ.

 

Сборно-распределительные устройства «ложное дно»
представляют собой плоскую металлическую плиту с отверстиями или штуцерами для установки фильтрующих элементов ФЭЛ (щелевых колпачков).

НДРУ ложное дно

Устанавливается «ложное дно» в месте сопряжения нижнего эллиптического днища фильтра и обечайки. Основными преимуществами данного типа сборно-распределительных устройств являются:

  • простота конструкции (полностью отсутствуют трубопроводы);
  • наиболее уравновешенные гидравлические характеристики.

 Поток распределяется равномерно по всему сечению фильтра благодаря расположению фильтрующих элементов ФЭЛ по всей площади устройства.

 

Обычно, данный тип НРУ устанавливается при непосредственном изготовлении фильтра, и редко применяются как отдельное устройство. Поскольку их монтаж достаточно сложен и связан с проведением большого количества сварочных работ. Рекомендуется для применения в фильтрах любого типа. Специальные конструкции устройств «ложное дно» применяются в фильтрах ионообменных противоточных, работающих по технологии «с механическим зажатием слоев фильтрующего материала».

Таким образом, подводя итог выше сказанному, стоит выбирать конструкцию НРУ фильтра, ориентируясь на следующую таблицу.

 

Таблица – рекомендации по подбору типа нижнего сборно-распределительного устройства фильтра.

 

Тип конструкции УНСР Тип фильтра
ФИПа I ФИПа II/III ФОВ ФСУ ФИСДНр ФИСДВр ФР ФИПр гидр.  ФИПр мех.
«На бетонном основание» +   +     + +    
Копирующего типа горизонтальное + + +         +  
Копирующего типа «паук»   +   +     +  
Копирующего типа «ломаные лучи» + + + + +     + +
«Ложное дно» + + + + + + + + +

 

 

Третьим шагом при выборе нижнего сборно-распределительного устройства фильтра необходимо определиться со способом крепления лучей к коллектору. Наиболее простым и удобным является способ крепления сваркой. В этом случае стоит обращать внимание на обязательную обработку конца луча под конус. Это необходимо для обеспечения плотного прилегания луча в отверстии коллектора и исключения образования щелей, которые могут привести к выносу фильтрующего материала.
В некоторых случаях, например, когда фильтр имеет защитное антикоррозионное покрытие, которое не допускает выполнение сварочных работ внутри фильтра, применяют разъемные способы крепления лучей. В этом случае существует выбор между резьбовым креплением лучей и соединением на фланцах. Резьбовое крепление является более удобным в монтаже, однако существует опасность так называемого «закусывания» резьбы. В такой ситуации ремонт НРУ становится крайне сложным и трудоемким. Фланцевое соединение лишено данного недостатка, однако существует риск ослабления затяжки болтов, что также может привести к образованию зазора и выносу фильтрующего материала.


Рекомендуется крайне внимательно и осторожно выбирать способ крепления лучей НРУ к коллектору во избежание нежелательных последствий.

Фланцевое соединениеСварное соединение

Резьбовое соединение с накидной гайкойРезьбовое соединение с контргайкой


В-четвертых, необходимо выбрать материал исполнения.

Существует два основных варианта исполнения нижних сборно-распределительных систем:

  • нержавеющая сталь;
  • пластик.

Стандартным, надежным и долговечным вариантом, безусловно, является применение нержавеющей стали. Но стоит обращать внимание на марку предлагаемой нержавеющей стали! Правильным выбором является сталь с титаном 12Х18Н10Т (AISI 321). При этом из данной марки стали должны быть изготовлены все элементы конструкции (коллектора, лучи НРУ, ФЭЛ, элементы крепления, болты, гайки, пластины и т. д.). Применение сталей без содержания титана, например 08Х18Н10 (AISI 304), может привести к быстрому коррозионному износу деталей УНСР, а, следовательно, к неплановым остановкам и ремонтам.


Пластиковые НРУ, как правило, изготавливаются с целью решения специфических задач, связанных с применением особо агрессивных сред. Как правило, для изготовления НРУ применяется ПВХ, хПВХ, полипропилен или ПВДФ. Выбор необходимо производить индивидуально в каждом случае, принимая во внимание характеристики фильтруемой среды и регенерационных растворов. Повышенная коррозионная стойкость пластика в отдельных случаях позволяет обеспечить долговечность конструкции УНСР. Но основным недостатком пластика является его невысокая механическая прочность и сложность в обслуживание. Для проведения любых ремонтных работ необходимо специальное оборудование и материалы, а также квалифицированный персонал.

Вы всегда можете воспользоваться приведенными выше рекомендациями, а также своим опытом эксплуатации, а в случае каких либо сомнений или во избежание ошибок всегда существует возможность заполнить опросный лист и воспользоваться советами специалистов при подборе необходимого оборудования.


При выборе поставщика НРУ стоит обратить внимание на следующие ключевые характеристики потенциального партнера:

  • является ли он заводом-изготовителем данного оборудования;
  • предоставляется ли вместе с продукцией техническая документация (паспорт, инструкция по монтажу, сертификаты качества и т.д.);
  • полнота и достаточность предоставляемой технической информации по конструкции и исполнению оборудования;
  • способ упаковки и доставки продукции;
  • готовность поставщика вносить изменения в конструкцию в соответствие с пожеланиями заказчика;
  • компетентность сотрудников, занимающихся обработкой заявки;
  • соответствие стоимости среднерыночным показателям.

 

Сотрудники «Производственное предприятие «ТЭКО-ФИЛЬТР» готовы выполнить любые пожелания заказчика по изготовлению нижних сборно-распределительных фильтров, качественно и в срок изготовить необходимое оборудование, а также дать исчерпывающую техническую консультацию по всей номенклатуре изготавливаемого оборудования.

 

Узнайте подробнее о типах УНСР производства "ТЭКО-ФИЛЬТР"