Wymiana wkładu filtra jest rutynową częścią filtracji przemysłowej, ale częsta wymiana jest często oznaką, że system filtracji nie działa w optymalnym stanie.
W wielu zakładach przemysłowych koszt wkładu stanowi tylko jedną część całkowitego kosztu. Częste wymiany zwiększają również nakład pracy na konserwację, przestoje sprzętu, wymagania dotyczące zapasów, usuwanie odpadów i ryzyko przerwania procesu.
Wydłużenie żywotności wkładu filtra nie oznacza zatem po prostu dłuższego użytkowania wkładu. Prawdziwym celem jest utrzymanie stabilnej wydajności filtracji przy jednoczesnym zmniejszeniu niepotrzebnej częstotliwości wymiany i całkowitych kosztów operacyjnych.
Następujące czynniki mają największy wpływ na żywotność wkładu.
Jedną z najczęstszych przyczyn krótkiej żywotności wkładu jest wybór stopnia filtracji, który jest drobniejszy niż faktycznie wymaga proces.
Na przykład, jeśli w procesie konieczne jest usunięcie jedynie cząstek o wielkości powyżej 10 μm, użycie wkładu 1 μm może wychwycić znacznie więcej zanieczyszczeń, niż to konieczne. Filtr ładuje się szybko, różnica ciśnień gwałtownie rośnie, a wkład znacznie szybciej osiąga punkt wymiany.
Drobniejszy filtr nie zawsze jest lepszym filtrem.
Należy wybrać właściwą liczbę mikronów, biorąc pod uwagę ochronę sprzętu znajdującego się dalej na wyjściu, wymagania jakościowe produktu, rozkład wielkości zanieczyszczeń i wymaganą skuteczność filtracji.
Ważne jest również rozróżnienienominalnyIabsolutnyoceny filtracji. Dwa wkłady o tej samej liczbie mikronów mogą zapewniać bardzo różną skuteczność retencji, a co za tym idzie, bardzo różną żywotność.
W przypadku systemów o dużym obciążeniu zanieczyszczeniami zainstalowanie odpowiedniego stopnia filtracji wstępnej jest jednym z najskuteczniejszych sposobów przedłużenia żywotności wkładów znajdujących się za filtrem.
Filtr zgrubny usuwa większe cząstki, zanim płyn dotrze do drobniejszego i droższego wkładu polerskiego.
Na przykład system może wykorzystywać:
Filtracja zgrubna 50–100 μm → Filtracja pośrednia 10 μm → Filtracja końcowa 1 μm
zamiast wysyłać wszystkie zanieczyszczenia bezpośrednio do wkładu 1 μm.
To podejście do filtracji etapowej rozkłada ładunek zanieczyszczeń na różne stopnie filtra i zapobiega zbyt szybkiemu przeciążeniu końcowego wkładu.
W zależności od zastosowania, do filtracji wstępnej można zastosować filtry workowe, wkłady z rozdmuchiwaniem ze stopu, wkłady zwijane sznurkowo, filtry ze stali nierdzewnej lub wkłady o wysokim przepływie.
Każdy wkład filtra ma odpowiedni zakres przepływu roboczego.
Kiedy przez wkład przetłacza się zbyt dużo płynu, prędkość przepływu przez materiał filtrujący wzrasta, a różnica ciśnień rośnie szybciej.
Nadmierny przepływ może również ściskać głębokość materiału filtracyjnego, deformować strukturę wkładu i zmniejszać efektywną powierzchnię filtracji.
Jeżeli żywotność wkładu stale jest krótka, należy sprawdzić natężenie przepływu na wkład.
W niektórych przypadkach problem można rozwiązać zwiększając ilość wkładów w obudowie lub wymieniając na większy wkład o wysokim przepływie i większej powierzchni filtracyjnej.
Używanie większej liczby wkładów przy niższym indywidualnym natężeniu przepływu często może zapewnić dłuższą żywotność i bardziej stabilne zachowanie ciśnienia.
Różnica ciśnień jest jednym z najbardziej przydatnych wskaźników stanu wkładu filtra.
W miarę gromadzenia się zanieczyszczeń w medium zwiększają się opory przepływu. W związku z tym wzrasta różnica ciśnień pomiędzy górną i dolną stroną filtra.
Jeśli do określenia wymiany wkładu zostanie wykorzystany wyłącznie czas pracy, filtry mogą zostać wymienione za wcześnie lub za późno.
Bardziej skuteczną strategią konserwacji jest monitorowanie różnicy ciśnień wraz z jakością filtracji i warunkami pracy.
Szybko rosnąca różnica ciśnień może wskazywać:
nadmierne obciążenie zanieczyszczeniami
nieprawidłowa ocena mikronów
niewystarczająca powierzchnia filtracyjna
nadmierny przepływ
blokada mediów
zmiany lepkości
nieodpowiednia konstrukcja wkładu
Zrozumienie przyczyn wzrostu różnicy ciśnień często może ujawnić prawdziwą przyczynę krótkiej żywotności filtra.
W przypadku wielu plisowanych wkładów filtracyjnych powierzchnia filtracji ma bezpośredni wpływ na zdolność zatrzymywania zanieczyszczeń i żywotność.
Wkład o większej efektywnej powierzchni filtracyjnej może generalnie rozprowadzać zanieczyszczenia na większej powierzchni, zmniejszając lokalne zatory i spowalniając wzrost różnicy ciśnień.
Jednak więcej zakładek nie oznacza automatycznie lepszej wydajności.
Jeżeli plisy będą upakowane zbyt ciasno, płyn nie będzie mógł równomiernie rozprowadzić się w medium, a część powierzchni filtracyjnej może nie zostać efektywnie wykorzystana.
Dlatego głębokość plis, odstępy, nośniki mediów, średnicę wkładu i rozkład przepływu należy rozpatrywać łącznie.
Jest to jeden z powodów, dla których konstrukcja wkładu jest ważna przy porównywaniu filtrów zamiennych różnych producentów.
Różne media filtracyjne wychwytują zanieczyszczenia na różne sposoby.
Wkłady rozdmuchiwane ze stopu i nawijane sznurkiem zapewniają głównie filtrację wgłębną, umożliwiając wychwytywanie cząstek na całej grubości medium.
Wkłady plisowane zapewniają znacznie większą powierzchnię i często lepiej nadają się do zastosowań, w których wymagany jest duży przepływ i niska początkowa różnica ciśnień.
Wkłady membranowe, takie jak PES, PTFE i PVDF, są stosowane tam, gdzie wymagana jest wyższa wydajność retencji, kompatybilność chemiczna lub kontrola mikrobiologiczna.
Wkłady z siatki ze stali nierdzewnej i filcu włóknistego mogą być odpowiednie tam, gdzie filtry muszą wytrzymać wysokie temperatury, agresywne płyny lub wielokrotne czyszczenie.
Dlatego należy wybrać właściwy nośnik w oparciu o charakter zanieczyszczeń, a nie samą cenę wkładu.
Zachowanie filtracyjne może się znacząco zmieniać wraz ze zmianą temperatury.
Wyższa lepkość powoduje większy opór podczas przepływu płynu przez materiał filtrujący, co skutkuje wyższą różnicą ciśnień.
Jest to szczególnie ważne w zastosowaniach związanych z olejami, żywicami, powłokami, chemikaliami i innymi zastosowaniami o wysokiej lepkości.
Temperatura ma również wpływ na materiały wkładu.
Wkład polipropylenowy, który dobrze sprawdza się w wodzie o normalnej temperaturze, może nie zachować wystarczającej wytrzymałości mechanicznej w procesie wysokotemperaturowym.
Jeśli wkład zacznie mięknąć, odkształcać się lub ściskać, jego żywotność może się skrócić, nawet jeśli sam materiał filtrujący nie osiągnął pełnej pojemności zanieczyszczeń.
W zastosowaniach wysokotemperaturowych lepszą długoterminową stabilność mogą zapewnić materiały takie jak polimery odporne na temperaturę lub stal nierdzewna.
Niektórzy użytkownicy przemysłowi określają wymagania dotyczące filtracji w oparciu o przyzwyczajenia, a nie rzeczywiste potrzeby procesu.
Na przykład system może nadal używać wkładu 1 μm, ponieważ zawsze tak było określane, mimo że dalsze urządzenia wymagają jedynie zabezpieczenia 5 μm.
Może to skutkować niepotrzebnymi oporami filtracji i częstą wymianą wkładu.
Przegląd rzeczywistych wymagań procesu może czasami pozwolić na zastosowanie bardziej odpowiedniej wielkości mikronów lub konfiguracji filtracji bez wpływu na jakość produktu.
Optymalizacja powinna zawsze być wspierana danymi procesowymi i testami, szczególnie w zastosowaniach krytycznych.
Jednorazowe wkłady nie zawsze są najbardziej ekonomicznym wyborem.
W zastosowaniach zawierających stosunkowo duże cząstki lub w których zanieczyszczenie jest bardzo duże, elementy filtrujące ze stali nierdzewnej wielokrotnego użytku mogą obniżyć długoterminowe koszty wymiany.
Wkłady z siatki ze stali nierdzewnej, spiekanego metalu lub filcu z włókien ze stali nierdzewnej można często czyścić i używać wielokrotnie.
Mogą być szczególnie odpowiednie dla:
filtracja oleju
filtracja polimerowa
obróbka chemiczna
ciecze o wysokiej temperaturze
odzyskiwanie katalizatora
ochrona sprzętu
gruboziarnista filtracja wstępna
Jednak filtry wielokrotnego użytku nie nadają się do każdego procesu.
Przed wymianą wkładów jednorazowych należy wziąć pod uwagę skuteczność czyszczenia, wymagania dotyczące zatrzymywania cząstek, ryzyko zanieczyszczenia i koszty pracy.
Wkład o najniższej cenie jednostkowej niekoniecznie zapewnia najniższe koszty eksploatacji.
Bardziej użytecznym porównaniem jest koszt cyklu filtracji lub koszt objętości przetworzonego płynu.
Całkowity koszt filtracji może obejmować:
cena zakupu wkładu
ilość wkładu
żywotność
praca konserwacyjna
czas wyłączenia sprzętu
utylizacja odpadów
koszt sprzątania
wymagania dotyczące zapasów
ryzyko awaryjnej wymiany
Na przykład wkład, który kosztuje o 20% więcej, ale działa dwa razy dłużej, może znacznie zmniejszyć całkowite wydatki na filtrację.
Jest to szczególnie ważne w zakładach petrochemicznych, elektrowniach, zakładach farmaceutycznych, zakładach chemicznych i dużych systemach uzdatniania wody, gdzie podczas każdego cyklu konserwacji można wymieniać setki lub tysiące wkładów.
Krótka żywotność wkładu rzadko jest spowodowana wyłącznie jednym czynnikiem.
Liczba mikronów, powierzchnia filtracji, obciążenie zanieczyszczeniami, natężenie przepływu, różnica ciśnień, temperatura, właściwości płynu, konstrukcja wkładu i filtracja wstępna mają wpływ na czas skuteczności filtra.
Dlatego najskuteczniejszym sposobem na zmniejszenie kosztów wymiany nie jest po prostu szukanie tańszego wkładu.
Ma to na celu optymalizację systemu filtracji tak, aby każdy wkład pracował w odpowiednich warunkach, a jego zdolność filtracyjna była w pełni wykorzystana.
W firmie Pullner wybór wkładu filtrującego można ocenić na podstawie rzeczywistych warunków procesu, w tym natężenia przepływu, temperatury, dokładności filtracji, charakterystyki płynu, zawartości zanieczyszczeń, istniejącej konfiguracji obudowy i oczekiwanej żywotności.
W zastosowaniach, w których występuje częsta wymiana wkładów lub niezwykle szybki wzrost różnicy ciśnień, przegląd całego procesu filtracji może często pomóc w zidentyfikowaniu możliwości przedłużenia żywotności i zmniejszenia długoterminowych kosztów filtracji.
Osoba kontaktowa: Miss. Lucy
Tel: 86-21-57718597
Faks: 86-021-57711314
Polish
