Budowa filtra
Wewnątrz cylindrycznej obudowy umieszczony jest siatkowy wkład filtracyjny (fot. 1). Siatki filtracyjne mogą być wykonane z drutu lub tworzyw sztucznych — polipropylenu, polietylenu, inoksu. Każdy model filtra może być wyposażony we wkłady o różnej gęstości „oczek” siatki. Wielkość „oczek” w siatce dobieramy w zależności od wielkości występujących zanieczyszczeń i wrażliwości systemu nawodnieniowego na zapychanie.
Fot. 1. Filtr siatkowy
Najczęściej spotykane zanieczyszczenia mechaniczne występujące w wodzie to ziarna piasku, pył oraz ił. Cząstki te znacznie różnią się wielkością — od 0,05 mm do kilku milimetrów. Wrażliwość różnych systemów nawodnieniowych na poziom zanieczyszczenia wody zależy od przekroju dysz zraszaczy i minizraszaczy lub wymiarów przestworów w labiryntach kroplowników. Wielkość „oczka” siatki filtracyjnej dobieramy tak, aby jego wymiar nie był większy niż 25% średnicy dysz zraszaczy lub najmniejszego przestworu w kanale labiryntu kroplownika. Dlatego w instalacjach nawodnień kroplowych wymiar oczka powinien wynosić 0,1–1,2 mm, a w przypadku minizraszania — 0,2–0,3 mm. W deszczowniach, w których średnica dyszy zraszaczy ma zazwyczaj kilka milimetrów można stosować siatki
o znacznie większych rozmiarach oczek. Bardzo często wystarcza tylko siatka na smoku ssawnym (fot. 2).
Fot. 2. Smok ssawny
Efektywność powierzchni filtracyjnych
Wielkość oczek siatek filtracyjnych określamy w jednostkach długości, np. milimetrach. Bardzo często jednak zamiast wielkości oczek w siatkach podawana jest gęstość oczek wyrażana liczbą mesh (USA) — określającą liczbę oczek na długości 1 cala. Może się tak zdarzyć, że dwie siatki o takiej samej liczbie mesh będą miały różną wielkość oczek (rys. 1).
Rys. 1. Przykład dwóch siatek o takiej samej liczbie mesh
Liczbę mesh siatki możemy określić według wzoru:
mesh = 25,4/(a+d)
a — grubość nitki w mm
d — odległość od sąsiadujących „nitek” siatki w mm
Tabela 1 zawiera przybliżone odpowiedniki wielkości oczek siatek filtracyjnych, w zależności od liczby mesh. Wartości zawarte w tej tabeli zostały obliczone dla określonych grubości drutów, z których były wykonane siatki.
W przypadku zastosowania innych materiałów otrzymamy inne wartości wielkości oczek siatki. W zależności od wielkości oczek i grubości nitki, z jakiej zrobiona jest siatka, różna jest także efektywna powierzchnia filtracji S (tab. 2).
Tabela 1. Przybliżona wielkość oczek siatki filtracyjnej, w zależności od liczby mesh
Tabela 2. Efektywna powierzchnia filtracji dla różnych siatek
Efektywna powierzchnia filtracji to stosunek otwartej powierzchni siatki do jej powierzchni całkowitej. Przy tej samej grubości nitki siatki o wyższej liczbie mesh mają mniejszą efektywną powierzchnię filtracji S, przez co wyższy opór hydrauliczny (rys. 2). Opór hydrauliczny filtra zależny jest także od intensywności przepływu wody. Wielkość filtra, w zależności od przepływu dobieramy tak, aby strata ciśnienia na filtrze nie była większa niż 0,1–0,2 atmosfery. Straty ciśnienia dla określonego przepływu należy odczytać z wykresu charakterystyki hydraulicznej filtra, który powinien znajdować się w jego dokumentacji technicznej. Jeżeli woda zawiera znaczne ilości zanieczyszczeń, przepływ filtra nie powinien być większy niż 1/3–3/4 wartości przepływu odczytanej na wykresie (dla strat ciśnienia 0,1–0,2 atm). Im wyższy przepływ i bardziej zanieczyszczona woda, tym szybciej będzie rósł opór hydrauliczny na filtrze — zanieczyszczenia ograniczają wolną powierzchnię przepływu wody. Wielkość tego oporu można wyznaczyć mierząc ciśnienie wody przed i za filtrem. Większość filtrów jest wyposażona w wyjścia dla zamontowania manometrów (rys. 3). Jeżeli strata ciśnienia jest wyższa niż 0,5 atm. siatka filtracyjna powinna zostać oczyszczona.
Rys. 2. Przykładowa charakterystyka hydrauliczna filtrów siatkowych — 2″ i 3″
Rys. 3. Filtr wyposażony w manometry
Obsługa filtrów
Większość modeli filtrów siatkowych wymaga tak zwanej ręcznej obsługi. Siatkę dla oczyszczenia należy wyjąć z obudowy i umyć, najlepiej szczotką pod strumieniem wody. Niektóre modele filtrów mają po dwa wkłady o różnej gradacji wielkości oczek siatki. Rozwiązanie takie stosujemy, gdy woda zawiera zanieczyszczenia o znacznym zróżnicowaniu wielkości. Dzięki wyłapywaniu większych zanieczyszczeń na pierwszej siatce, a drobnych na drugiej, zwiększa się efektywność filtracji. Drobne zanieczyszczenia nie blokują pierwszej siatki — zatrzymywane są na drugiej, przez co można przefiltrować większą ilość wody, zanim zmuszeni będziemy oczyszczać wkłady filtracyjne. Filtry siatkowe często montowane są w układzie z filtrami piaskowymi lub hydrocyklonami.
W instalacjach, które używają wody bardzo dobrej jakości, filtry siatkowe służą jako zabezpieczenie przed tak zwanym wtórnym zanieczyszczeniem, spowodowanym na przykład awarią rurociągu.
