blog O Jak wybrać wkłady filtracyjne do cieczy przemysłowych o dużej lepkości

Praktyczny przewodnik po mediach filtracyjnych, spadku ciśnienia, wydajności przepływu i rozmiarach wkładów

Filtracja płynów o wysokiej lepkości zasadniczo różni się od filtracji wody. Żywice, kleje, oleje smarowe, powłoki, farby drukarskie i inne lepkie płyny procesowe napotykają większy opór podczas przepływu przez media filtracyjne, co utrudnia osiągnięcie wymaganego przepływu bez nadmiernego spadku ciśnienia.

Dla producentów przemysłowych wybór niewłaściwego wkładu filtracyjnego może prowadzić do spowolnienia produkcji, częstej wymiany filtrów, niestabilnego przepływu i niepotrzebnego zużycia energii przez pompę.

Rozwiązaniem nie jest po prostu zainstalowanie pompy o wyższym ciśnieniu ani wybranie grubszego stopnia filtracji.Skuteczna filtracja płynów o wysokiej lepkości zaczyna się od rzeczywistej lepkości płynu, wymaganego przepływu, celu filtracji i dostępnej powierzchni filtracyjnej.

PULLNER oferuje plisowane wkłady filtracyjne PP do płynów o wysokiej lepkości, przeznaczone do zastosowań z żywicami, klejami, olejami, powłokami i innymi kompatybilnymi płynami przemysłowymi.

Lepkość opisuje opór płynu wobec przepływu. Woda przepływa przez porowate media filtracyjne stosunkowo łatwo, podczas gdy gęsta żywica lub klej wymaga większego ciśnienia, aby przepłynąć przez tę samą strukturę filtra przy tym samym przepływie.

Powoduje to kilka typowych problemów operacyjnych.

Wysoki początkowy spadek ciśnienia. Nawet czysty wkład może generować nadmierny spadek ciśnienia, jeśli jego powierzchnia filtracyjna jest niewystarczająca dla lepkości płynu i wymaganego przepływu.

Zmniejszony przepływ produkcyjny. Gdy dostępne ciśnienie pompy jest ograniczone, zwiększony opór filtra może zmniejszyć rzeczywisty przepływ i wydłużyć czas przetwarzania.

Przedwczesna wymiana filtra. Filtr może szybko osiągnąć dopuszczalny spadek ciśnienia, gdy kombinacja lepkości, obciążenia zanieczyszczeniami i powierzchni filtracyjnej jest nieodpowiednia.

Odkształcenie lub zagęszczenie mediów. Niektóre struktury filtracyjne mogą się odkształcać pod wpływem nadmiernego spadku ciśnienia, potencjalnie wpływając na ścieżki przepływu i wydajność filtracji.

Wyższe koszty operacyjne. Dłuższy czas przetwarzania, dodatkowe wkłady, częste wymiany i niepotrzebne modyfikacje sprzętu mogą zwiększyć całkowity koszt filtracji.

Ważne jest rozróżnienie, czy spadek ciśnienia jest już wysoki natychmiast po zainstalowaniu czystego wkładu, czy też szybko rośnie podczas pracy.

Jeśli początkowy spadek ciśnienia jest nadmierny, odpowiedzialna może być lepkość, przepływ, opór mediów lub niewystarczająca powierzchnia filtracyjna. Jeśli spadek ciśnienia zaczyna się normalnie i szybko rośnie, obciążenie zanieczyszczeniami lub zmienność procesu upstream może być ważniejszym czynnikiem.

Filtracja płynów o wysokiej lepkości jest powszechna w wielu gałęziach przemysłu produkcyjnego, ale różne płyny wymagają różnych strategii filtracji.

Żywice mogą zawierać zawieszone cząstki, żele, aglomeraty lub inne zanieczyszczenia procesowe.

Wybrany wkład musi zapewnić wymaganą retencję cząstek, pozostając jednocześnie kompatybilnym z chemią żywicy i lepkością w temperaturze roboczej.

W przypadku niektórych formulacji żywic nadmierne ciśnienie lub niewłaściwe ogrzewanie może wpłynąć na jakość produktu. Dlatego wybór filtra powinien uwzględniać zarówno wydajność filtracji, jak i stabilność procesu.

Klej może być bardzo lepki i może zawierać cząstki, żele lub częściowo utwardzony materiał.

Filtr o niewystarczającej powierzchni może powodować nadmierny spadek ciśnienia, podczas gdy nieodpowiednie media mogą stać się trudne do czyszczenia lub mogą wprowadzać niepożądane ekstrakty.

Odpowiedni stopień mikronowy zależy od wymaganej czystości produktu i wielkości zanieczyszczeń, które muszą zostać usunięte.

Zastosowania te mogą wymagać usunięcia cząstek, aglomeratów lub ciał obcych, które mogłyby wpłynąć na wygląd powłoki, wydajność dysz lub jakość końcowego produktu.

Filtrację należy dobierać ostrożnie, ponieważ nadmiernie drobny filtr może usunąć pożądane składniki lub spowodować niepotrzebny spadek ciśnienia.

Kompatybilność chemiczna, charakterystyka cząstek i wymagana jakość końcowego produktu powinny kierować wyborem.

Ciężkie oleje i smary mogą stać się znacznie bardziej lepkie w niższych temperaturach.

W tych zastosowaniach projekt powinien uwzględniać zarówno normalną lepkość roboczą, jak i warunki rozruchu na zimno, zwłaszcza gdy system filtracji musi działać przed osiągnięciem przez płyn normalnej temperatury.

Syropy, skoncentrowane składniki płynne, detergenty i wybrane półprodukty chemiczne mogą również wymagać filtracji płynów o wysokiej lepkości.

Każde zastosowanie powinno być oceniane indywidualnie, zamiast przypisywać filtr na podstawie samej lepkości.

Jednym z najczęstszych błędów przy doborze filtra jest użycie wartości lepkości bez określenia temperatury, w której została zmierzona.

Wiele olejów, żywic i innych płynów staje się mniej lepkie po podgrzaniu. Płyn, który przepływa stosunkowo dobrze w normalnej temperaturze procesu, może stać się znacznie trudniejszy do filtrowania podczas rozruchu.

Przy składaniu zapytania ofertowego należy podać:

• Nazwa i skład płynu, jeśli są dostępne

• Lepkość dynamiczna w cP lub mPa·s, lub lepkość kinematyczna w cSt

• Temperatura, w której zmierzono lepkość

• Normalna i maksymalna temperatura robocza

• Minimalna temperatura rozruchu, jeśli dotyczy

Lepkość dynamiczna i lepkość kinematyczna to różne wielkości i nie należy ich traktować jako zamiennych bez odpowiednich informacji o gęstości.

Jeśli lepkość zmienia się wraz z temperaturą lub płyn jest nienewtonowski, metoda pomiaru i warunki pracy są szczególnie ważne.

Nie należy zwiększać temperatury procesu wyłącznie w celu zmniejszenia spadku ciśnienia filtra bez potwierdzenia, że płyn, media filtracyjne, uszczelki i sprzęt mogą bezpiecznie pracować w proponowanych warunkach.

Tam, gdzie ogrzewanie jest niedozwolone, zwiększenie powierzchni filtracyjnej lub dostosowanie przepływu systemu może być bardziej praktycznym rozwiązaniem.

Media filtracyjne wpływają na opór przepływu, retencję cząstek, kompatybilność chemiczną i żywotność.

Plisowane wkłady polipropylenowe zapewniają dużą efektywną powierzchnię filtracyjną w stosunkowo zwartej strukturze wkładu.

W przypadku kompatybilnych płynów o wysokiej lepkości zwiększenie dostępnej powierzchni mediów może pomóc zmniejszyć opór hydrauliczny związany z przetwarzaniem wymaganego objętości płynu.

Seria PPM firmy PULLNER jest przeznaczona do zastosowań z płynami o wysokiej lepkości, takich jak żywice, kleje, oleje i powłoki.

Dostępne konfiguracje obejmują długości 10", 20", 30" i 40", ze stopniami filtracji od 0,1 do 100 μm, w zależności od wybranego modelu.

Wkłady PPM nadają się do oceny, gdy proces wymaga filtracji jednorazowej, kompatybilnych mediów polimerowych i większej powierzchni filtracyjnej niż może zapewnić konwencjonalny kompaktowy filtr.

Rzeczywista kompatybilność chemiczna i limity temperaturowe muszą zostać potwierdzone dla konkretnego płynu i konfiguracji wkładu.

PP nie nadaje się do każdego płynu o wysokiej lepkości. W zależności od składu chemicznego, temperatury i wymagań filtracyjnych, mogą być potrzebne inne media do oceny.

W przypadku agresywnych chemikaliów lub trudnych warunków termicznych, kompatybilność materiałowa staje się szczególnie ważna. W niektórych zastosowaniach bardziej odpowiednia może być inna membrana polimerowa lub struktura filtracyjna ze stali nierdzewnej.

Jednak zmiana materiału filtra nie rozwiązuje automatycznie problemu wysokiego spadku ciśnienia. Struktura porów, przepuszczalność mediów, powierzchnia filtracyjna i warunki pracy pozostają krytyczne.

Gdy filtr powoduje nadmierny spadek ciśnienia, niektórzy operatorzy rozważają przejście z drobniejszego stopnia na grubszy.

Może to zmniejszyć opór przepływu, ale może również pozwolić na przejście niepożądanych cząstek do dalszej części procesu.

Bardziej odpowiednim pierwszym krokiem jest ustalenie, czy wkład ma wystarczającą powierzchnię filtracyjną dla lepkości płynu i wymaganego przepływu.

Na przykład, rozważmy proces, który wymaga określonej wydajności usuwania cząstek, ale nie może osiągnąć docelowego przepływu przez krótki wkład.

Zamiast natychmiast zmieniać stopień mikronowy, projektant systemu może ocenić dłuższy wkład lub dodatkowe wkłady równolegle.

Większa efektywna powierzchnia filtracyjna może rozłożyć przepływ płynu na większą ilość mediów, potencjalnie zmniejszając spadek ciśnienia bez zmiany wymaganego stopnia filtracji.

Ostateczny wynik zależy od konstrukcji mediów, geometrii wkładu i rzeczywistych właściwości płynu, dlatego wydajność musi być zweryfikowana przy użyciu danych specyficznych dla modelu.

Wymagana liczba wkładów powinna być obliczona przy użyciu dopuszczalnego przepływu na wkład w rzeczywistych warunkach procesu.

Wstępna zależność wymiarowania jest następująca:

Gdzie:

• (N) to wstępna liczba wkładów

• (Q_{\mathrm{total}}) to wymagany przepływ systemu

• (Q_{\mathrm{allowable}}) to dopuszczalny przepływ na wkład przy określonej lepkości, temperaturze, stopniu filtracji i spadku ciśnienia

Dopuszczalny przepływ nie powinien być pobierany bezpośrednio z katalogowej wartości dla wody i stosowany do płynu o wysokiej lepkości bez dostosowania lub danych potwierdzających wydajność.

Wybrana konfiguracja powinna również uwzględniać obciążenie zanieczyszczeniami i pożądany interwał pracy.

W przypadku płynów o wysokiej lepkości dłuższy wkład lub wiele wkładów może być bardziej efektywne niż zwiększanie przepływu przez pojedynczy element poza jego odpowiedni zakres pracy.

Spadek ciśnienia to różnica ciśnień między stroną upstream i downstream filtra.

W przypadku płynów o wysokiej lepkości ważne jest rozróżnienie spadku ciśnienia czystego elementu od dodatkowego spadku ciśnienia spowodowanego nagromadzonymi zanieczyszczeniami.

Kilka środków może pomóc w utrzymaniu akceptowalnych warunków pracy.

Dopasuj filtr do rzeczywistej lepkości. Potwierdź lepkość w temperaturze procesu, zamiast polegać na wartościach przepływu dla wody.

Zapewnij wystarczającą powierzchnię filtracyjną. Dłuższe wkłady lub dodatkowe elementy równoległe mogą zmniejszyć zapotrzebowanie na przepływ każdego wkładu.

Wybierz odpowiedni stopień mikronowy. Filtr musi spełniać wymagania retencji cząstek, nie wprowadzając niepotrzebnego oporu mediów.

Monitoruj spadek ciśnienia podczas pracy. Zapisz początkowy spadek ciśnienia czystego elementu i ustal limit wymiany na podstawie specyfikacji wkładu i obudowy.

Sprawdź zanieczyszczenia upstream. Nadmierne ilości ciał stałych, żeli lub aglomeratów mogą powodować szybki wzrost spadku ciśnienia, niezależnie od nominalnej powierzchni filtra.

Zweryfikuj kompletny system. Charakterystyka pompy, rurociągi, zawory i ograniczenia obudowy również przyczyniają się do całkowitego zapotrzebowania na ciśnienie.

Zwiększenie ciśnienia pompy samo w sobie nie jest niezawodnym rozwiązaniem. Wkład, obudowa, uszczelki i rurociągi muszą pozostać w swoich znamionowych limitach pracy.

Seria PPM firmy PULLNER to seria plisowanych wkładów filtracyjnych PP opracowana dla kompatybilnych przemysłowych płynów o wysokiej lepkości.

Jej konstrukcja z plisowaną powierzchnią o dużej powierzchni pozwala na zwiększenie powierzchni filtracyjnej poprzez długość wkładu i ilość elementów, zamiast polegania wyłącznie na grubszym stopniu filtracji.

Powyższe wartości ciśnienia i temperatury są limitami specyficznymi dla produktu, a nie zalecanymi ciągłymi celami pracy dla każdego zastosowania. Dopuszczalny spadek ciśnienia podczas pracy musi zostać potwierdzony dla wybranego modelu i rzeczywistej temperatury.

PULLNER ocenia wymaganą konfigurację wkładu zgodnie z lepkością płynu, stopniem filtracji, przepływem, temperaturą i warunkami ciśnienia.

Przed złożeniem zamówienia na ilość produkcyjną zaleca się potwierdzenie proponowanej konfiguracji filtra w reprezentatywnych warunkach procesu.

Praktyczna ocena powinna obejmować:

Początkowy spadek ciśnienia: Zmierz spadek ciśnienia na czystym wkładzie przy określonej lepkości i przepływie.

Wydajność przepływu: Potwierdź, że filtr może osiągnąć wymagany przepustowość bez przekraczania dopuszczalnych limitów ciśnienia.

Retencja cząstek: Zweryfikuj, że wybrany stopień i media zapewniają wymaganą retencję zanieczyszczeń.

Interwał pracy: Monitoruj, jak zmienia się spadek ciśnienia w miarę gromadzenia się zanieczyszczeń wkładu.

Kompatybilność produktu: Sprawdź, czy media i uszczelki nie wpływają negatywnie na płyn procesowy.

Żywotność i koszt eksploatacji: Porównaj zużycie wkładów, robociznę, przestoje i inne koszty eksploatacji.

Tam, gdzie płyn jest wrażliwy na temperaturę lub ścinanie, testy powinny być przeprowadzane w rzeczywistych warunkach procesu lub przy użyciu reprezentatywnego protokołu testowego.

Niski początkowy spadek ciśnienia sam w sobie nie dowodzi, że wkład zapewni akceptowalną żywotność.

Aby zalecić odpowiedni wkład filtracyjny do płynu o wysokiej lepkości, PULLNER potrzebuje następujących informacji.

Podanie tych szczegółów pomaga uniknąć wyboru wkładu na podstawie nieodpowiedniej wartości przepływu dla wody lub samego stopnia mikronowego.

Filtracja płynów o wysokiej lepkości wymaga równowagi między wydajnością przepływu, spadkiem ciśnienia, retencją cząstek i kosztami eksploatacji.

PULLNER oferuje plisowane wkłady filtracyjne PPM z PP do kompatybilnych żywic, klejów, olejów, powłok i innych przemysłowych płynów procesowych.

Niezależnie od tego, czy opracowujesz nowy system filtracji, czy wymieniasz istniejący wkład, PULLNER może pomóc w ocenie wymaganej powierzchni filtracyjnej, długości wkładu, stopnia mikronowego i konfiguracji instalacji.

Prześlij nam swój typ płynu, lepkość w temperaturze roboczej, wymagany przepływ, stopień filtracji, ciśnienie robocze i model istniejącego filtra.

Nasz zespół może przeanalizować zastosowanie i zalecić odpowiednią konfigurację do oceny technicznej i wyceny.

PULLNER Filtration — Rozwiązania w zakresie plisowanych wkładów filtracyjnych do płynów o wysokiej lepkości dla procesów przemysłowych

E-mail: info@pullner.com sales@pullner.com