Устройство и принцип работы фильтра

Устройство основного оборудования

Механический фильтр

водоподготовка насос дозатор

Практически ни одна система водоподготовки не исключает применения в своем составе блока механической фильтрации. Качество механической обработки потока воды, в конечном счете, позволяет снизить нагрузку на последующие элементы системы фильтрации.

Основными характеристиками фильтров механической очистки (ФМО) воды являются степень задержания механических примесей по фракционному составу и пропускная способность при минимальном гидравлическом сопротивлении (производительность). Кроме того, имеют место такие характеристики, как рабочая температура воды и рабочее давление воды. Производительность фильтров ограничивается, как правило, линейными зависимостями подачи воды от потерь давления на элементе фильтрации при определенном давлении входной воды. Рекомендованные производителями фильтров механической очистки воды рабочие характеристики применения фильтров основаны на опытных данных, полученных при испытаниях оборудования, исключающих возможность срыва потока воды от ламинарного к турбулентному и обеспечения регламентированной скорости потока через определенный тип фильтрующей загрузки технологический процесс осветления воды фильтрованием реализуется главным образом методом адгезионного объемного фильтрования в насыпных вертикальных осветительных фильтрах.

Фильтр состоит из цилиндрического корпуса с приваренными к нему сферическими днищами. Внутри фильтра расположены слой фильтрующего материала и дренажно-распределительные устройства, предназначенные для равномерного распределения и сбора воды по площади поперечного сечения фильтра. Верхнее дренажное устройство выполнено в виде отбойного щита, гасящего энергию потока поступающей воды, а нижнее состоит из коллектора с боковыми отводами, снабженными для отвода воды и в качестве препятствия для выноса фильтрующего материала специальными колпачками или щелевыми отверстиями шириной 0,4 мм.

Рис. 1 Устройство и принцип действия механических фильтров

• 1. Корпус;
• 2. Распределительное устройство;
• 3. Смотровое окно;
• 4. Люк;
• 5. Слой песка;
• 6. Люк для выгрузки песка;
• 7. Дренажное устройство;
• 8. Бетонная подушка (применяется при плоском дренаже);
• 9. Трубопровод подачи осветленной воды на промывку;
• 10. Линия подачи воздуха;
• 11. Воздушник.

Фильтрующий материал насыпных фильтров должен обладать надлежащим гранулометрическим составом, достаточной механической прочностью и химической стойкостью зерен. Таким требованиям удовлетворяет катионит сульфоуголь. Размеры зерен угля должны составлять 0,6 – 1,4 мм для однослойного фильтрования. В соответствии с требованиями механической прочности годовой износ фильтрующего материала не должен превышать 2,5%.Высота фильтрующего материала в осветительных фильтрах составляет около 1 м.

Работа осветительных фильтров подразделяется на три периода:

• · полезная работа фильтра по осветлению воды;
• · взрыхляющая промывка фильтрующего материала;
• · спуск первого фильтрата.

Полезная работа насыпного фильтра реализуется при скоростях фильтрования воды до 10 м/ч при предварительной ее обработке в осветлителях и 4 – 5 м/ч без предварительной обработки.

Во время работы осветительных фильтров необходимо поддерживать постоянной скорость фильтрования, контролировать перепад давления на слое фильтрующего материала и расход воды, отбирать пробы исходной воды и фильтрата для определения прозрачности…

Топливные фильтры: устройство, типы и критерии качества

Топливные фильтры предназначены для очистки топлива от посторонних примесей. Любое топливо содержит в себе некоторое количество пыли, воды и других примесей. Тем более что наше топливо, особенно по сравнению с теми же европейскими аналогами, является довольно грязным. Поэтому наличие хорошего топливного фильтра очень важно для долговечной работы мотора.

Ниже мы расскажем об основных видах топливных фильтров, их устройстве, критериях качества, об особенностях топливных фильтров для дизельных и бензиновых двигателей, а также, почему их важно вовремя менять. В конце статьи смотрите видео о том, как правильно выбрать топливный фильтр для автомобиля.

Устройство и принцип работы топливного фильтра

В зависимости от тонкости фильтрации, фильтрующие элементы различают на два типа:

1. Фильтр грубой очистки топлива (предварительный);
2. Фильтр тонкой очистки топлива (финишный).

На автомобилях с дизельным двигателем, помимо применяемых фильтрующих элементов, в связи с повышенным содержанием в дизтопливе воды, для её отделения и очистки топлива от механических примесей дополнительно устанавливают комбинированное модульное устройство – сепаратор, состоящий из топливного фильтра и водоотделителя. Об особенностях топливных фильтров для дизелей будет подробно написано немного ниже.

На автомобилях с бензиновым двигателем применение таких сепараторов неактуально, и функцию фильтра грубой очистки топлива может выполнять как топливозаборник, так и фильтрующий элемент погружного насоса. Как правило, это металлические или синтетические сетки.

Фильтр тонкой очистки служит для финальной очистки топлива. Он может быть как элементом насоса, так и устанавливается в топливную магистраль. Для бензиновых двигателей внутреннего сгорания топливные фильтры, как правило, изготавливают неразборными. Состоят они из корпуса (так называемого «стакана») и находящегося в нем фильтрующего элемента (смотрите на рисунке выше). Топливо в фильтр и из него подается через штуцеры: впускной и выпускной. На штуцеры производители иногда дополнительно устанавливают пластиковые трубки с быстросъемными фитингами.

Принцип работы топливного фильтра состоит в следующем:

• Проходя через фильтр грубой очистки, топливо от бака по трубке поступает через впускной штуцер в корпус фильтра.
• Далее, проходя сквозь «штору» фильтрующего бумажного элемента, оно очищается от грубых механических примесей и через выпускной штуцер подается в топливную магистраль к двигателю.

Стоит отметить, что фильтрующий элемент фильтра тонкой очистки топлива изготавливается из той же бумаги, которая применяется и в масляном фильтре.

Но бывают топливные фильтры и более сложных конструкций. Например, некоторые фильтры имеют три штуцера, два из которых относятся к основной топливной магистрали, а третий – дополнительный. Он служит для сброса топлива обратно в бак, в случаях повышения давления в топливной системе. Фильтры подобной конструкции иногда встречаются на автомобилях иностранного производства.

Свойства и критерии качества топливных фильтров

Двигатели современных автомобилей отличаются высочайшей эффективностью, но чтобы получить от них полную отдачу и избежать повреждений инжекторных систем, необходимо исключительно чистое топливо. Его могут обеспечить только высококачественные фильтры очистки топлива.

Пыль, вода и различные частицы могут попасть в топливо при его производстве, транспортировке и хранении. Эти частицы приводят к износу и коррозии чувствительных инжекторных систем и клапанов, а также всех деталей двигателя, омываемых топливом. Поэтому оно должно быть максимально чистым. Этого можно добиться, только установив качественный топливный фильтр.

Все частицы грязи оседают на фильтрующем элементе, и в двигатель поступает чистое топливо. Топливный фильтр необходимо регулярно заменять, тогда очистка топлива будет оптимальной.

Топливные фильтры низкого качества отличаются целым рядом недостатков:

• Грубый фильтрующий материал пропускает мелкие частицы.
• Такие фильтры имеют низкую поглощающую способность, быстро забиваются и их приходится заменять чаще.
• Забитый фильтр препятствует прохождению топлива, так что машина может просто не завестись.
• Фильтрующий материал в некачественном фильтре может порваться, и топливо попадет в систему впрыска практически неочищенным.

При разрыве фильтрующего материала грязное топливо может повредить форсунки и вызвать серьезный износ инжекторной системы. Это приведет к нарушению процесса впрыска и снижению мощности двигателя.

Но при использовании качественных топливных фильтров такое не случится. Обеспечивая высочайший уровень очистки топлива, качественные фильтры обеспечивают оптимальную мощность двигателя и защищают системы впрыска от повреждений и коррозии.

Особенности топливных фильтров для дизельных двигателей

Вода в дизельном топливе – это давно известная проблема, и она имеет несколько причин возникновения. Свободная вода отделяется от топлива, как правило, при помощи фильтров-сепараторов.

Топливные фильтры низкого качества часто плохо задерживают воду и она просто проходит сквозь них. Затем вода вместе с топливом поступает в систему впрыска. В результате, нарушается процесс горения смеси и возникает коррозия, поскольку даже небольшое количество воды быстро приводит к повреждению чувствительной инжекторной системы.

Еще одно важное требование к фильтру для дизельного топлива – он должен сохранять работоспособность и при очень низких температурах. Холод вызывает в дизельном топливе кристаллизацию парафина, который может забить обычный фильтр.

Качественные топливные фильтры предотвращают это, возвращая в фильтр подогретое топливо. Специальный элемент, встроенный во многие фильтры, контролирует температуру топлива и обеспечивает оптимальную смесь подогретого топлива и топлива из бака.

А вот что может произойти с фильтрами без элемента, контролирующего температуру: поскольку без циркуляции топливо не нагревается, то оно становится вязким, и к тому же в нем появляются кристаллы парафина. Они попадают в фильтр и забивают его. Постепенно топливо перестает поступать в систему впрыска, в результате чего двигатель теряет мощность и глохнет.

Видео: как выбрать топливный фильтр

Виды фильтров для воды и принцип их работы

Вода, которая поступает из центрального водопровода или скважины, содержит примеси, опасные для бытовой техники и здоровья.

Чтобы защитить свой дом или квартиру, используйте фильтры для воды.

Из статьи вы узнаете, какие фильтры бывают и какие нужны для квартиры или дома при снабжении водой из скважины или центрального водопровода.

Виды водяных фильтров

Чтобы фильтровать воду, ее пропускают через фильтрующий элемент, задерживающий примеси и пропускающий чистую воду. Эти элементы создают из картона, капрона или лавсана, хлопка, льна, активированного угля и других веществ.

Фильтры различают по типу фильтрующего элемента:

• со съемным картриджем;
• с засыпкой очищенного песка;
• с мембранной фильтрацией;
• с металлической или пластиковой сеткой;
• озоновые.

Фильтры различают по назначению:

• очистка от механических загрязнений;
• снижение мутности воды;
• очистка от растворенных тяжелых металлов;
• снижение жесткости воды;
• защита от бактерий;
• изменяющие свойства примесей.

Фильтры различают по способу подачи воды:

• пассивные
• с принудительной подачей в составе фильтрующих станций.

Фильтры грубой очистки

Задача фильтров грубой очистки (ФГО) – защита потребителей воды от механических примесей – стружки, песка, органических осадков, ржавчины. Иногда ФГО называют «механическими фильтрами». В таких фильтрах воду очищают картонными и капроновыми картриджами, металлическими или пластиковыми сетками, слоем песка. В зависимости от модели сменного картриджа или фильтрующего элемента такие фильтры задерживают загрязнения крупнее 100-400 микрометров. Иногда их называют фильтрами предварительной очистки воды.

Применение ФГО продлевает срок службы фильтров тонкой очистки. Устройство обратного осмоса и озонаторов улучшает работу отстойников. Они не очищают воду от более мелких примесей, не удаляют тяжелые металлы, посторонние запахи и привкус, не снижают мутность.

Фильтрующий элемент из песка очищают от грязи промывкой. Для этого воду подают в обратном направлении со скоростью в 2-3 выше скорости подачи воды в штатном режиме. Промывочную воду и поднятую ей грязь сливают в канализацию.

Фильтрующий элемент из металлической (пластиковой) сетки очищают, выкручивая сливную пробку и выливая то, что уловил фильтр. После этого промывают так же, как песчаный фильтр.

Фильтры тонкой очистки

Фильтры тонкой очистки (ФТО) удаляют из воды механические и иные примеси, размер которых превышает 5-50 микрометров в зависимости от модели фильтра. Воду в них очищают сменными картриджами из картона, капрона, лавсана и других материалов. В адсорбционных фильтрах используют активированный уголь или сорбенты типа «суперферокс» или «пинкферокс». Такие фильтры снижают мутность воды, частично удаляют посторонние запахи и привкус.

Внешне ФТО не отличаются от ФГО, ведь корпуса одинаковы, разница только в проницаемости фильтрующего элемента. Если фильтр установили в квартире, в которую подают хлорированную воду, то дополнительная фильтрация не обязательна. Растворенный в воде хлор убивает патогенные бактерии, а ФТО снижает мутность и очищает воду от мелких примесей.

Для очистки песчаных ФТО их промывают. Сменные картриджи меняют по достижении указанного в паспорте ресурса. Желательно менять или промывать ФТО одновременно с ФГО, даже если он очистил только половину указанного в паспорте объема воды. Увидеть грязь на картридже ФТО можно лишь тогда, когда он проработал дольше необходимого в 3-4 раза и гораздо хуже фильтрует воду.

Фильтры финишной очистки

К таким фильтрам относят установки обратного осмоса, озонаторы, устройства ультрафиолетовой очистки. Эти фильтры окончательно очищают воду, после чего она безопасна для питья и не требует кипячения. Фильтры финишной очистки – технически сложные устройства, выполняющие несколько операций и состоящие из нескольких блоков (зависит от конкретной модели).

Производительности таких устройств достаточно для обеспечения питьевой водой, но недостаточно чтобы очистить воду для купания, поэтому их устанавливают на кухне, как можно ближе к кранам (например, под раковиной).

Фильтры обратного осмоса

Основа этих фильтров – водопроницаемая мембрана, задерживающая любые вещества, размер молекул которых крупнее молекул воды. Для эффективной работы фильтра воду подают под давлением 2-7 атмосфер (бар) с помощью электрического насоса. Операции в насосе полностью автоматизированы, работу всей системы обеспечивают датчики давления воды и микроконтроллер. Воду, которая прошла через фильтр, закачивают в накопительный бак или гидроаккумулятор.

Фильтры обратного осмоса (ФОО) удаляют из воды все бактерии и соли, превращая воду в дистиллированную. Частое употребление такой воды для питья приведет к вымыванию солей из организма, ослаблению костей и нарушению работы внутренних органов, поэтому такую воду используют для готовки и мытья посуды. Чтобы избежать вымывания солей из организма, ежедневно пейте не только воду, но и различные соки, морсы и другие напитки.

Озоновые фильтры

В озоновых фильтрах в воду подают озон, который окисляет примеси органики (в том числе бактерии) и попавшие в воду металлы, что приводит к выпадению их в осадок. Он не очищает воду от крупных механических загрязнений, поэтому его устанавливают после ФГО и ФТО. Подключение фильтра напрямую к водопроводу сократит ресурс ФТО в десятки раз.

Компрессор закачивает воздух из комнаты в емкость, где электрический разряд преобразует кислород в озон, откуда его подают в камеру с водой. Через какое-то время (зависит от модели) окисление превращает органику и металлы в хлопья, которые выпадают в осадок. Оставшиеся вкрапления улавливает фильтр тонкой очистки.

Советы по выбору фильтров

Чтобы узнать, по каким показателям выбирать фильтры, сдайте воду на анализ. Если вы берете воду из колодца или скважины и состав воды соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01, установите ФГО перед насосной станцией и ФТО после нее. Если колодец или скважина проработали без дезинфекции больше пяти лет и невозможно провести асептическую обработку, используйте озоновые фильтры или установки обратного осмоса.
Если вы живете в квартире с централизованной подачей воды, используйте установки обратного осмоса или озоновые фильтры. Износ водяных сетей в России больше 50 процентов, поэтому велика вероятность прорыва труб, и попадания в воду грунтовых или фекальных вод. Устанавливайте два ФГО с разной степенью очистки, первый с фильтрацией частиц крупней 200-300 микрометров (0,2-0,3 мм), второй 20-100 микрометров. Это сохранит финишный фильтр от повреждений и продлит срок службы.

Очистка воды сохранит ваше здоровье и здоровье вашей семьи. Подбирайте фильтр под загрязнения, которые присутствуют в воде и ухудшают ее характеристики. Не пренебрегайте фильтрами грубой и тонкой очистки, цена сменных картриджей для них в сотни раз дешевле стоимости финишных фильтров. Не экономьте на водоподготовке, потому что здоровье дороже.