Praktická řešení pro problémy s filtrací

Od filtračních systémů se očekává, že budou poskytovat spolehlivý výkon každý den, ať už chrání sterilní farmaceutický proces, čistí nápoj před zabalením nebo odstraňují částice ze stlačeného vzduchu. V praxi se mohou i dobře navržené systémy dostat do potíží. Změny provozních podmínek, opotřebení zařízení nebo kvality podávání mohou způsobit problémy, které ovlivňují integritu produktu, zvyšují náklady a zkracují životnost filtru. Nejlepším způsobem, jak se těmto problémům vyhnout, je pochopit, proč k nim dochází a jak jim předcházet. Níže zkoumáme některé z nejčastějších problémů s filtrací v různých odvětvích a sdílíme praktické způsoby, jak je vyřešit. Kliknutím na výzvu se dozvíte více o její hlavní příčině a o tom, jak ji efektivně vyřešit.

K obtoku dochází tehdy, když kapalina nebo plyn protéká kolem filtrační vložky namísto toho, aby jí procházel. Často je to způsobeno poškozenými nebo nesprávně usazenými O-kroužky, opotřebovanými těsnicími plochami nebo použitím nesprávného kódu kazety pro kryt. V některých případech může nesprávný utahovací moment během instalace zanechat dostatečně velkou mezeru pro průchod kontaminantů.

Správné postupy instalace jsou první obranou. Při každé výměně zkontrolujte všechna těsnění a namísto opětovného použití vyměňte O-kroužky. Zkontrolujte, zda kazeta správně sedí v krytu, a utáhněte ji podle specifikací výrobce. V kritických procesech proveďte před obnovením provozu zkoušku integrity, jako je kontrola bublinového bodu nebo difúze. Standardizace těchto kroků pomocí instalačního kontrolního seznamu pomáhá předcházet budoucím událostem obtoku.

Filtr může někdy kontaminant namísto jeho odstranění přidat. K úniku média dochází, když se vlákna nebo částice z filtračního materiálu uvolňují do proudu produktu. K tomu může dojít u nekvalitně vinutých patron, degradovaných hloubkových filtrů nebo membrán poškozených tlakovými rázy. Hrubé zacházení během instalace nebo provoz mimo nominální limity může problém zhoršit.

Použití kazet s kontinuálními vlákny nebo tepelně vázanými vlákny snižuje riziko odlupování. Postupně zvyšujte tlak v systémech, abyste ochránili médium, a používejte konstrukci pláště, která udržuje vnitřní turbulence na nízké úrovni. V citlivých aplikacích, jako je čištění nápojů nebo sterilní výroba, propláchněte filtr před použitím, abyste odstranili volné částice.

Filtrační prvky jsou navrženy tak, aby fungovaly v určitých rozsazích tlaku, ale skutečné procesní podmínky ne vždy zůstávají v těchto mezích. Náhlé tlakové špičky způsobené rychlým zavřením ventilů, spuštěním čerpadla nebo náhlým obrácením průtoku mohou poškodit kazety nebo kryty. To může vést k prasklým švům, zhrouceným záhybům nebo trvale deformovaným filtračním vložkám, které narušují filtrační výkon a mohou dokonce uvolňovat kontaminanty za filtrační vložku. Zvláště ohroženy jsou systémy s nekonzistentním nebo špatně regulovaným průtokem.

Aby nedošlo k poškození způsobeného tlakem, je nezbytné používat kompresory se soft startem, pomalu se zavírající ventily a tlumiče pulzací. Instalace regulátorů tlaku, přetlakových ventilů a omezovačů průtoku na klíčových místech přidává další vrstvu ochrany. Pokud máte podezření na kolísání tlaku, instalace měřění pomůže identifikovat, kdy dochází ke špičkám a jak závažné jsou, což umožňuje reagovat dříve, než dojde k selhání

Ve filtračních systémech, které používají granulovaná média nebo volně balené materiály, může nerovnoměrný průtok vést ke kanálkování, kde kapalina najde cestu s nejmenším odporem a obejde velkou část filtrační plochy. Tím vzniká „obtékání“, které zkracuje dobu kontaktu mezi médiem a výrobkem, což zase snižuje účinnost odstraňování. Kanálkování může být obtížně detekovatelné, protože hodnoty tlaku se mohou jevit jako normální, i když je narušena skutečná filtrace.

Aby k tomu nedocházelo, je důležité zajistit rovnoměrnou distribuci průtoku v systému. V kapalinových procesech toho lze dosáhnout modernizací distribučních desek, použitím správně balených médií nebo přechodem na strukturované konstrukce filtrace, které odolávají vytlačení. Pravidelná kontrola komponent distribuce průtoku a konzistence úrovně tlaku může také pomoci odhalit včasné známky separace kanálků. Jak je vysvětleno v našem průvodci typy procesní filtrace, metody, jako je hloubková filtrace nebo crossflow filtrace, jsou speciálně navrženy tak, aby řídily zatížení částicemi a udržovaly konzistentní průtok, což pomáhá snižovat rizika, jako je například kanálkování.

V aplikacích s vysokou čistotou může samotný filtr uvolňovat nežádoucí sloučeniny do produktu. Ty mohou pocházet z polymerových přísad, lepidel nebo zbytků po sterilizaci, které mohou ovlivnit chuť, zápach nebo výsledky analýzy. Dokonce i stopová množství těchto látek mohou ohrozit citlivé receptury nebo způsobit potíže se shodou s předpisy.
 

Použití filtračních médií s nízkou extrahovatelností pro tyto procesy a jejich propláchnutí před použitím pomáhá odstranit zbytkové výrobní pomocné látky. Rovněž je nezbytné přezkoumávat údaje o dodavatelích za účelem potvrzení shody s předpisy. V potravinářském, nápojovém ( víno, pivo, nealko)a farmaceutickém průmyslu může být pro ověření bezpečnosti a výkonu vyžadováno nezávislé testování nebo certifikace třetí stranou. Provedení těchto kroků zajistí, že váš filtrační systém podporuje integritu produktu v každé fázi.

Mnoho továren se stále spoléhá výhradně na diferenční tlak jako ukazatel výměny filtru. Přestože je rozdílový tlak (dP) cenným indikátorem, měl by být kombinován s dalšími metrikami, jako jsou trendy kvality produktu, počty částic nebo mikrobiologická data. V některých případech mohou filtry nadále efektivně fungovat nad libovolný limit dP, zatímco v jiných případech se mohou objevit problémy s kvalitou dříve, než dP výrazně vzroste.
 

Vývoj vícefaktorové strategie výměny umožňuje efektivnější využití životnosti filtru bez snížení kvality. Protokolováním provozních dat a trendů výkonu v průběhu času mohou operátoři optimalizovat intervaly údržby, snižovat náklady a minimalizovat dobu odstávky.

Společnost Atlas Copco nabízí široké portfolio řešení procesní filtrace navržených tak, aby přesně řešily tyto výzvy:

• Tělesa filtrů z nerezové oceli, jako jsou SMH, SLH, SGH, s přesným utěsněním, které zabraňuje obtokům a udržuje výkon.
  
  
• Plisované hloubkové kazety jako PFP-A+, PFP-D+ a vinuté filtry s kontinuálními vlákny jako PWP, které minimalizují odlučování vláken a chrání kvalitu následných procesů
  
  
• Sterilní vzduchové a plynové filtry jako SMT-G pro mikrobiální kontrolu bez snížení průtoku
  
  
• Nízkoextrahovatelné membránové filtry jako SME+ a SMV pro citlivé potravinářské, nápojové a farmaceutické aplikace.

Výběr správné kombinace těchto řešení pomáhá závodům udržovat stabilní kvalitu produktů, prodlužovat životnost filtrů a zkracovat dobu odstávky.

Problémům, jako je obtok, únik médií, znečištění a chyby při spouštění, se nelze vyhnout, ale se správnými postupy instalace, vysoce kvalitními součástmi a přístupem k preventivní údržbě lze většinu z nich zastavit dříve, než způsobí poruchu. Rozpoznání včasných příznaků a rychlá reakce udržují procesy ve stabilitě a náklady pod kontrolou. Díky dobře navrženému zařízení a strukturovanému plánu údržby může filtrační systém pracovat po mnoho let s minimálním přerušením, čímž chrání výrobu i dobrou pověst. Obraťte se na naše odborníky na filtraci a zjistěte více o nejlepším řešení pro vaši aplikaci.