Фильтровые сетки как расходный материал в полимерной отрасли

Фильтровые сетки из металлической проволоки применяются в производстве полимеров как средства очистки газообразных и жидких сред от включений методом механического удержания. Ячеистая тканая структура с квадратным или галунным плетением ячеек позволяет задерживать посторонние частицы и комки, присутствие которых недопустимо при производстве полимерных масс, а также пленок, изделий из пластиков.

Практика производства полимеров от изготовления пленки до процесса формования на термопластавтомате (ТПА) показывает, что применение фильтрующего полотна для очистки расплава полимера остается единственным действенным, экономически оправданным, способом поддержания однородности массы. Сетка фильтрующая (фильтровальная, фильтровая) представляет собой полотно, сплетенное из металлической (стальной) проволоки по аналогии с ткаными материалами — структуру образуют нити основы и утка, переплетенные в определенном порядке.

В зависимости от толщины проволоки и количества нитей на квадратный дециметр сетчатое полотно приобретает определенную плотность и пропускную способность. Высшее качество фильтрации обеспечивает так называемая галунная сетка (вид плетения) с нулевой ячейкой. Она способна задерживать самые мелкие включения, а что особо важно — выводить из среды образующиеся в процессе комки, нарушающие однородность материала.

Сетки фильтровые в полимерной отрасли принято относить к расходным материалам. Это объясняется тем, что по мере использования ячейки забиваются, пропускная способность снижается, а очистить сам фильтр от полимерных включений не представляется возможным. Этому препятствует высокая плотность волокон. Промывка в итоге не дает полноценного эффекта, а нагревать полотно для прожига нельзя, это приведет к нарушению структуры.

Принцип использования фильтровых сеток — пропускание среды (массы) через полотно. На практике он реализуется фильтрацией под давлением — расплав полимера пропускается под давлением через узел фильтрации с установленной фильтровой преградой.

По мере заполнения ячеек густой массой полотно фильтра меняют. Чтобы не останавливать производственную линию при замене фильтрового элемента используют шиберные фильтры.

Фильтровые сетки в качестве расходного материала и компонента фильтрующих систем применяются в химической (производстве полимеров), пищевой промышленности, в быту для фильтрации воды, а также в сельском хозяйстве.

Использование экономически и технологически оправдано в широком круге видов оборудования:

- экструдеры на предприятиях, выпускающих пластмассы, гранулят, нетканые материалы, пленки, рециклинговые продукты (регранулят);

- газовые колонны, газопроводы технологического, а также транспортного назначения;

- классификаторы, делители для фракционирования сред, дисперсных растворов;

- фильтрационные системы в контурах подачи воды, воздуха.

В ГОСТ 3187-76 упоминаются в качестве возможностей применения обезвоживание или сушка материалов и продуктов. Полотно подбирают, исходя из пропускной способности, степени фильтрации, а также допустимых нагрузок на конструкцию.

Сетчатое изделие с большими размерами ячеек можно использовать в составе классификаторов сыпучих и гранулированных материалов. Структура и форма полотна фильтровой сетки позволяет крепить ее в рамы для монтажа плоских, объемных и многоступенчатых фильтров за счет прочной закраины. Форма рам круглая, прямоугольная или более сложная практически не ограничена, имеет значение только соответствие по максимальному размеру полотна.

Фильтровые сетки изготавливаются по технологии, максимально схожей с производством тканей из нити. Полотно формируется из двух основных видов проволоки — утка и основы. При этом структура материала имеет ряд особенностей:

- нити основы натягиваются до максимально возможного усилия и всегда остаются прямыми, расположенными вдоль полотна;

- нити утка располагаются поперек полотна, огибают нити основы, создавая плетение, и умеренно изгибаются;

- в зависимости от плотности и вида плетения изделие может иметь некоторую способность к поперечному или диагональному растяжению, но не тянется вдоль;

- саржевое плетение одностороннее и двухстороннее создает в поперечном разрезе сложный профиль, имеющий толщину несколько большую, чем суммарная толщина продольной основы и поперечного утка.

Сетка полотняного плетения (ГОСТ 3826-82, ГОСТ 6613-86 и ТУ 14-4-507-99) имеет квадратные ячейки. Ее плотность меньше в сравнении с галунной (саржевой), изготовленной по ГОСТ 3187-76, фильтр выводит из потока преимущественно частицы крупных размеров и быстрее засоряется. В качестве основного материала применяется низкоуглеродистая, а также нержавеющая сталь. Оцинковка готового полотна, применение оцинкованной проволоки ограничены по условиям технологии и эксплуатации.

В зависимости от вида плетения и связанных с ним особенностей принято различать несколько видов фильтровых сеток. Для химической и полимерной промышленности наиболее востребованными остаются изделия полотняного плетения с квадратными и галунными ячейками.

1) Фильтровые сетки с квадратными ячейками формируются за счет симметричного переплетения проволоки в поперечном и продольном направлении с минимальным размером стороны ячейки 0,04 мм (обозначается номером 0040). Диаметры нитей одинаковые, разница в способности к растяжению вдоль-поперек минимальна. Этот вид изделий используют для фильтрации крупных частиц.

2) Сетки галунного типа, называемые сетками голландскими или dutch wire mesh при визуальном осмотре не пропускают свет и имеют ряд особенностей:

- плотность нитей основы существенно ниже плотности нитей утка;

- ячейки имеют вытянутую по продольной оси полотна форму;

- характер структуры может быть реализован как полотняный (П), саржевый (С), саржевый двухсторонний (СД);

- виды сеток в зависимости от плетения имеют разную плотность, удельный вес на единицу площади, прочность на растяжение.

Ячейка такого полотна имеет так называемый нулевой размер. Для изготовления применяются стандарты ГОСТ 3187-76, ТУ 14-4-1561-89.

Для каждого вида галунных сеток характерны определенные структурные особенности.

В сетке полотняной (П) нити утка симметрично огибают расположенные на определенном расстоянии нити основы, чередуясь между собой и образуя плотную структуру.

В сетке саржевой одностороннего плетения (С) нити утка проходят через две нити основы поочередно, в шахматном порядке. За счет этого формируется плотная структура, в 1,5 - 2 раза тяжелее полотняного изделия.

Схема сетки саржевой двухсторонней (СД) предполагает, что нити утка проходят через основу с шагом в 1 нить поочередно, что придает сетке значительную прочность. При этом плотность и удельный вес получаются несколько ниже, чем у сеток С.

Какое конкретно плетение выбрать для создания фильтра — вопрос расчетов, в которых должно быть учтено соотношение пропускной способности, степени фильтрации, прочности и веса полотна.

При подборе фильтровой сетки металлической следует ориентироваться на базовый набор характеристик:

- вид плетения полотна — с квадратными или галунными ячейками СД, С, П и номер, указывающий, сколько нитей основы приходится на дециметр полотна;

- указанный производителем номинал сечения продольных и поперечных нитей в мм;

- тонкость или класс фильтрации среды — минимальный размер частицы, которая не будет пропущена через полотно, указывается в мкм;

- абсолютный размер фильтрации — максимальная крупность сгустков или частиц, которые не будут пропущены полотном, мкм;

- материал изготовления — сталь углеродистая или нержавеющая, иные варианты, допущенные в стандарте, в том числе стали легированные, цветные металлы и сплавы.

Это базовые характеристики, по которым определяется пропускная и фильтрационная способность сетчатого изделия с определенным видом плетения полотна. Они отражают возможность применения в определенных типах фильтров без учета конструктивных особенностей узла фильтрации.

Для изготовления узлов фильтрации с использованием фильтровых сеток важно учесть особенности, влияющие на прочностные характеристики и возможности эксплуатации конструкций с сетками. Например, номинал количества нитей утка и основы на дециметр с учетом диаметра проволоки отражает изменение веса полотна на квадратный метр. Это имеет значение для проектирования фильтра или использования сетки на замену.

Торгово-производственная компания "Валентина Пак" располагает широким ассортиментом фильтровых сеток для химической промышленности и производства полимеров. В наличии и в готовности к отгрузке находится ряд наиболее востребованных наименований по ГОСТ. Нестандартные решения для специфического оборудования и производства можно изготовить по индивидуальному заказу. ТПК "Валентина Пак" оказывает услуги по резке в размер под конкретное посадочное место на оборудовании, а также доставке заказанного товара в адрес клиента с помощью транспортных компаний.