Механическая очистка в системах водоснабжения

С. Дейнеко

В настоящее время довольно остро стоит вопрос применения механической очистки воды, поставляемой централизованно или от индивидуальных скважин для бытовых целей. Эта технология призвана улучшить как качество воды, так и защитить сантехническое оборудование от вредного воздействия примесей

Механические частицы и примеси способны откладываться на стенках трубопроводов и таким образом способствовать их коррозии и разрушению. Особенно это касается взвесей из соединений металлов, которые намагничиваются и прилипают к стенкам труб.

Кроме того, частички песка, камней, пакли и ржавчины губительны для смесителей и другого дорогостоящего оборудования. Мелкие абразивные частицы изнашивают арматуру, насосы, страдают стиральные и посудомоечные машины, водонагреватели, фильтры питьевой воды, системы умягчения воды. Частицы грязи в виде ила осаждаются в водонагревателях, котлах и накопительных емкостях.

Из-за ржавчины меняется цвет воды, которая приобретает характерный рыжеватый оттенок, и становится непригодной для использования.

Выходом может быть установка фильтров тонкой механической очистки. Они продлевают срок службы оборудования сокращают затраты на обслуживание системы. Это первичные фильтры, в задачу которых не входит химическая очистка, обеззараживание или изменение химического состава воды. В этих целях, можно устанавливать после стадии механической очистки другие системы в зависимости от состава воды в конкретном регионе и здании, вплоть до ионообменных фильтров или обратного осмоса. В свою очередь, данные системы также требуют водоподготовки, невозможной без механической очистки, иначе оборудование быстро износится и выйдет из строя.

В Советском Союзе было принято устанавливать угловые сетчатые фильтры на вводе трубопровода в здание. Их размер ячейки – до 2-3 мм (или 2000 – 3000 микрон). Естественно, что этого недостаточно для эффективной защиты сантехнического оборудования от механических примесей. Для более тонкой очистки необходимы дополнительные фильтры с размером ячейки менее 500 микрон. В настоящее время производители оборудования предлагают широкую гамму фильтров для тонкой механической очистки с различным размером ячейки фильтрующего элемента. Минимальный размер ячейки – 20 микрон. Однако на практике, особенно если предусмотрена дальнейшая доочистка воды, вполне достаточно фильтров с более крупными размерами ячейки. Главное – чтобы они были надежны и функционировали постоянно.

В настоящее время разработаны механические фильтры различного устройства. Отличаются они не только по размеру задерживаемых частиц, а и от способа промывки и очистки от загрязнений.

От простого – к сложному

Самые простые фильтры рассчитаны на сменные картриджи. Фильтрующий элемент картриджных фильтров, как правило, полипропиленовый или из хлопчатобумажного волокна с полимерной пропиткой. Данные картриджи сменные. Рекомендуется менять их каждые полгода.

В сетчатых фильтрах помывка осуществляется разборкой фильтра, после чего фильтрующий элемент промывается под сильным потоком воды (загрязнения также можно удалять кипячением или механически щеткой).

Такие фильтры приемлемы для дачи, квартиры или коттеджа. То есть там, где вода нужна время от времени, либо расход ее сравнительно небольшой. Диаметр фильтров до 1¼''.

Если же речь идет о многосемейных коттеджах или многоквартирных домах, рекомендуется устанавливать фильтры более сложной конструкции – с обратной промывкой (рис. 1).

Honeywell_1

Рис.1. Самопромывной фильтр F74CS (Honeywell)

Она включается в случае загрязнения фильтра, определяемого визуально или по показаниям манометра. Повышение разницы давлений на входе и выходе из фильтра означает то, что ячейки металлической сетки забились, и, таким образом, гидравлическое сопротивление увеличилось. Затем, при открытии специального крана происходит обратная промывка фильтра.

Однако и этот, казалось бы, простой процесс имеет свои особенности. К примеру, фильтры компании Honeywell (Германия) обладают специальным внутренним сердечником, который, вращаясь, производит своими гранями очистку ячеек фильтрующего элемента.

Другое ноу-хау компании – промывка фильтра, не требующая перекрытия подачи воды потребителю. В ходе осуществления процесса лишь немного падает давление в сети водоснабжения – приблизительно на 20%. Достигается это за счет применения так называемой технологии двойного вращения (англ. – «double spin technology»), которая появилась в 2007 году.

Принцип работы заключается в том, что сетчатый вкладыш фильтра состоит из основной нижней и дополнительной верхней секции. В режиме фильтрации (рис. 2, а) малая верхняя секция закрыта, и вода проходит через основную секцию в направлении снаружи внутрь. При открывании клапана включается режим обратной промывки (рис. 2, б), при этом весь сетчатый вкладыш опускается вниз. В таком положении прекращается поступление воды к основной секции фильтра, и она начинает проходить через малую верхнюю секцию, где после очистки поток разделяется на два направления: одно – к потребителям воды, второе – для проведения очистки и далее в канализацию.

Honeywell_2

Рис. 2. Принцип обратной промывки

Внутри фильтрующего элемента находится вставка (турбина), которая раскручивается под действием потока воды. При этом скорость потока на краях турбины увеличивается. Вода с большей скоростью проходит через прорези в фильтрующем элементе, более эффективно очищая их. Чем-то этот процесс напоминает пульверизатор. Таким образом, основная рабочая секция фильтра под полным впускным давлением очищается по всей площади поверхности: сверху донизу, откуда захватываются отложения на дне колбы. После закрытия шарового клапана фильтр автоматически возвращается в режим фильтрации. Весь процесс занимает от 15 до 30 секунд и расход воды на промывку небольшой.

Промывку на фильтрах, в которых используется данная технология двойного вращения, есть возможность полностью автоматизировать. В данном случае на фильтр устанавливается электрический привод и реле перепада давления, контролирующее степень загрязнения фильтра.

В случае превышения установленного порога разницы давлений на входе и выходе, реле замыкает контакты и подает сигнал на привод. Тот поднимает или опускает пружину, отделяющую чистую часть фильтра от загрязненной. Таким образом, поток воды направляется на промывку фильтра. Существует две комбинации приводов, монтируемых сбоку или внизу

Периодичность промывки

Периодичность промывки определяется индивидуально, поскольку она зависит от очень многих факторов, в первую очередь, от чистоты и количества проходящей воды. Одно дело, если это квартиры, в которой постоянно проживает определенное количество людей, другое – многоэтажное здание или гостиница.

Honeywell_3

Рис. Состояние комплектующих фильтра после 10 лет эксплуатации

В тоже время, есть максимальные промежутки времени, в которые необходимо осуществлять промывку. Многие производители рекомендуют делать её минимум раз в 2 месяца.

Для установки периодичной промывки многие производители оснащают устройства управления фильтрами функцией таймера. Она особенно эффективна при равномерном прогнозируемом потреблении воды. Но даже если фильтры будут загрязняться раньше установленного на таймере промежутка между промывками из-за резкого повышения водопотребления или, например, ремонтных работ на трубопроводе, повлекших ухудшение качества воды, необходимая промывка будет обеспечена благодаря реле перепада давления.

Конструкция

В настоящее время на украинском рынке представлены различные механические фильтры для использования в жилых и общественых зданиях. Среди их поставщиков компании: BWT, Honeywell (обе – Германия).

Конструкция фильтров у различных производителей схожа. Они состоят из верхней части с присоединительными патрубками и пластиковой или металлической колбы внизу. Внутри колбы находится фильтрующий элемент – многослойная сетка их нержавеющей стали. Применение этого материала делает фильтры износостойкими. В качестве материалов для других частей фильтра применяется латунь, бронза, или пластик.

Фильтры с пластиковой колбой используются для фильтрации холодной воды. Они, как правило, рассчитаны на давление до 16 атм. и рабочую температуру до 40 °С. Прозрачная колба делает возможным осуществление визуального контроля степени загрязненности фильтрующего элемента.

Фильтры с бронзовой колбой можно эксплуатировать в сетях с давлением до 25 атм. и температурой воды до 70 °С. Максимальный диаметр фильтров предлагаемых компанией Honeywell –100 мм, минимальный –15 мм. Фильтры с Ду100 имеют пропускную способность более 100 м3/ч.

Монтаж и разновидности фильтров

Фильтр механической очистки устанавливается на вводе в здание после водомерного узла учета. Ведь ни одна водоснабжающая организация не допустит, чтобы вода (в случае промывки) сливалась без учета, даже если это и измеряется десятью литрами.

При этом фильтры рекомендуется использовать совместно с регуляторами давления. Есть и фильтры в одном корпусе сочетающие оба устройства. Такая комбинация позволяет не только очищать воду, но и защищать сантехнические приборы от резких перепадов давления в сети – от 16 (25) атм. на входе до 1,5 –6 атм. на выходе.

Если есть необходимость в 100% гарантии водоснабжения можно ставить на вводе несколько фильтров параллельно (рис. 3).

Honeywell_4

Рис. 3 Монтаж фильтров параллельно

То же самое можно делать и при повышенных расходах воды. Например, поставив четыре фильтра с расходом по 50 м3/ч, вместо одного на 200 м3/ч, потребитель получит большую защиту от перебоев в водоснабжении. Из-за выхода из строя одного фильтра система не прекратит работу, а лишь снизит производительность.

Есть также фильтры для особых случаев. Например, при реконструкции старых зданий, в условиях существующих инженерных сетей и малого пространства могут потребоваться фильтры с поворотным фланцем для установки на вертикальных участках трубопровода.

В случае больших расходов воды и высоких давлений применяются промышленные фильтры с фланцевым присоединением. Так или иначе, решение можно подобрать для каждого случая индивидуально

Больше важных статей и новостей в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь!



Оставьте комментарий

Telegram