Фильтры для ГТУ

ГК "Обнинские Фильтры" (г. Обнинск) более чем 20 лет занимается производством фильтрационного оборудования для предприятий различных областей промышленности. В настоящее время нашими заказчиками являются более 1000 предприятий пищевой, фармацевтической, радиоэлектронной, химической, нефтегазовой, ювелирной и других отраслей промышленности. За это время наша компания заняла лидирующее положение среди отечественных производителей микрофильтрационного оборудования и обладает целым спектром инновационных технологий, производя уникальные фильтрующие материалы и предлагая предприятиям оптимальные технологические решения фильтрационных задач.

ГК "Обнинские Фильтры" специализируется на производстве фильтрующих элементов из наиболее химически и термически стойких материалов – фторопласте (ПТФЭ марки Ф-4, ГОСТ 10007-80) и сверхвысокомолекулярном полиэтилене (СВМПЭ, ТУ 2211-001-98386801). Кроме того, производятся цельнометаллические фильтры на основе нержавеющих сеток с лазерной сваркой швов.

Основной спектр задач, которые мы решаем на предприятиях различных отраслей промышленности - это фильтрация химически активных и агрессивных жидких и газообразных сред.

ГК "Обнинские Фильтры" лишь в течение последних двух лет начало работать с предприятиями нефтегазовой отрасли и в настоящий момент специалисты предприятия накопили практический опыт решения некоторых задач.

Данную статью мы хотели бы посвятить решению задач очистки сред на ГТУ.

Фильтрация газа в блоке подготовки газа для газотурбинных станций на ТЭЦ.
Фильтрация конденсата
Фильтрация кислотного и щелочного растворов в системах мойки обратноосмотических мембран.

1. Фильтрация газа в блоке подготовки газа для газотурбинных станций на ТЭЦ

В 2010 году был реализован проект по установке фильтров для очистки газа на уровне 5 мкм на две ТЭЦ. Установлены фильтры из нержавеющей стали ЭКОСТИЛ с лазерной сваркой швов (Фото 1). На один блок на расход 84 000 м3/час были установлены в параллель 3 держателя под 32 элемента высотой 500 мм каждый для обеспечения непрерывной работы системы. Давление в системе – 1,2 МПа. Технические характеристики элементов ЭКОСТИЛ приведены в таблице 1.

Таблица 1. Конструктивные и технические характеристики элементов ЭКОСТИЛ (ЭФП-222)

Техническая марка	ЭФП-222
Характеристика фильтровального материала	Фильтровальная сетка из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т выполнена из сеток саржевого плетения с рейтингами фильтрации 5, 10, 20, 40 мкм или полотняного плетения с рейтингами фильтрации 70, 100, 150, 200, 300, 500, 1000 мкм
Геометрия фильтропакета	Негофрированный фильтропакет – в виде рукава на каркасе из перфорированного НС листа с внутренними ребрами жесткости
Способ сварки	Лазерная сварка швов
Размеры фильтропатрона	Внешним диаметром – 65 мм или 150 мм, высота – не ограничена. По согласованию возможно изготовление фильтроэлементов по чертежам Заказчика
Рабочий диапазон температур, ºС	-70 ÷ + 300 (в воздушной атмосфере) -70 ÷ + 800 (в атмосфере инертного газа)
Максимальный прямой перепад давления, МПа	2,0 МПа при + 40ºС 0,6 МПа при +150ºС
Максимальный обратный перепад давления, МПа	0,2 МПа

В данном случае фильтроэлементы устанавливались в уже имеющиеся корпуса с учетом требуемых типоразмеров. ГК "Обнинские Фильтры" производит фильтроэлементы из нержавеющей сетки с лазерной сваркой швов практически любой конфигурации. За счет возможности проведения многократных регенераций сетчатых фильтроэлементов ресурс работы фильтрационных систем может быть многократно увеличен.

Также в дополнение к элементам на основе нержавеющей сетки или вместо них используются фильтроэлементы глубинного типа марки ЭКОПЛАСТ-ФЭП-F из ПТФЭ марки Ф-4с рейтингом фильтрации 5 или 10 мкм (Фото 2). Помимо фильтрации от механических включений фильтроэлементы из фторопласта обеспечивают очистку от аэрозольных примесей. Вследствие того, что фторопласт являются гидрофобным материалом, сепарация паров влаги и масла происходит на поверхности фильтроэлемента с последующим образованием капель и стеканием их вниз под действием силы тяжести.

Рабочая температура фильтроэлементов ЭКОПЛАСТ-ФЭП-F до 150ºС. Фильтроэлементы из фторопласта можно регенерировать обратным током пароводяной смесью, острым паром в линии, а также применять другие способы очистки и регенерации.

В настоящее время производятся фильтры ЭКОПЛАСТ-ФЭП-F четырех типоразмеров. Возможно изготовление фильтроэлементов по чертежам Заказчика.

2. Очистка конденсата с целью удаления гидроокиси железа (III)

Фильтроэлементы ЭКОПЛАСТ-ФЭП-F из ПТФЭ марки Ф-4 отлично зарекомендовали себя и при фильтрации конденсата на БОУ. Глобулярно-волоконная структура спеченного при определенной температуре фторопласта-4 позволяет максимально эффективно удалять молекулы гидроокиси железа (III). При этом можно проводить многократную отмывку элементов в направлении противоположном направлению фильтрации как очищенной водой, так и растворами любых кислот. При этом происходит растворение коллоидного железа и восстановление ресурса работы фильтров. Использование картриджных фильтров существенно снижает эксплуатационные затраты, является более предпочтительным с точки зрения экологии и промышленной безопасности по сравнению с применением засыпных фильтров с сульфоуглем и активированным углем. (Жадан А.В., «Очистка конденсата на объектах энергетики». Материалы V Международного Водно-Химического Форума, М., 3-6 апреля 2012 г.).

3. Фильтрация кислотного или щелочного раствора в системах мойки обратноосмотических мембран

Для фильтрации кислотных и щелочных растворов необходимым параметром является высокая химическая стойкость материала. Специалистами ГК "Обнинские Фильтры" разработана технология производства Экоплен эфп-401

фильтровальной пленки из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Материал имеет высокую термическую стойкость (до 100ºС) и химическую стойкость, сопоставимую с характеристиками политетрафторэтилена, что позволяет использовать элементы в широком диапазоне рН (1-14). Инертность и нейтральность материала, отсутствие дренажных нетканых материалов в конструкции фильтроэлементов, высокая механическая прочность фильтрующего материала обеспечивает возможность проведения многократных регенераций и отмывок, в том числе и в направлении, противоположном направлению фильтрации. Элементы ЭКОПЛЕН-РЕ на основе гофрированной пленки из СВМПЭ обладают оптимальными эксплуатационными свойствами для решения данной задачи (Фото 3). В зависимости от требуемой производительности фильтроэлементы ЭКОПЛЕН-РЕ с рейтингом фильтрации 5 мкм устанавливаются в многопатронные фильтродержатели на 18, 24 или 36 посадочных мест, что обеспечивает производительность до 120-140 м3/час по фильтрату. Срок эксплуатации одного комплекта – от 1 до 2 лет, в зависимости от степени загрязненности растворов и частоты мойки обратноосмотических мембран.

В заключение необходимо еще раз отметить, что перечисленные задачи являются лишь частью решений очистки жидкостей и газов, реализованных нами с помощью химически и термически стойких материалов на основе ПТФЭ марки Ф-4 и СВМПЭ и нержавеющей стали. Кроме того, наиболее активно фильтры на основе фторопласта-4 используются для очистки турбинных и трансформаторных масел, реализованы проекты по очистке попутного газа, а также установке дыхательных фильтров на емкости хранения питьевой воды для вахтовых поселков.

Астахов Е.Ю., к.х.н., заместитель директора по научной работе,

Котова А.Ю., к.б.н., руководитель отдела промышленной фильтрации,

Панкратов А.А., зам. руководителя отдела промышленной фильтрации,

Горобец С.В., ведущий специалист отдела промышленной фильтрации ГК "Обнинские Фильтры"