Praktiske løsninger på filtreringsudfordringer

Filtreringssystemer forventes at levere pålidelig ydeevne hver dag, uanset om de beskytter en steril farmaceutisk proces, klargør en drik før emballering eller fjerner partikler fra trykluft. I praksis kan selv veldesignede systemer gå i stykker. Ændringer i driftsforhold, udstyrsslitage eller foderkvalitet kan forårsage problemer, der påvirker produktets integritet, øger omkostningerne og forkorter filterets levetid. Den bedste måde at undgå disse tilbageslag på er at forstå, hvorfor de opstår, og hvordan man kan forhindre dem. Nedenfor undersøger vi nogle af de mest almindelige filtreringsudfordringer på tværs af brancher og deler praktiske måder at løse dem på. Klik på en udfordring for at få mere at vide om dens grundårsag, og hvordan du løser den effektivt.

Bypass opstår, når væske eller gas glider rundt om filterelementet i stedet for at passere igennem det. Dette skyldes ofte beskadigede eller forkert placerede O-ringe, slidte tætningsflader eller brug af den forkerte patronkode til huset. I nogle tilfælde kan forkert tilspændingsmoment under installationen efterlade et mellemrum, der er stort nok til, at kontaminanter kan passere.

God installationspraksis er det første forsvar. Inspicer alle tætninger ved hver udskiftning, og udskift O-ringe i stedet for at genbruge dem. Bekræft, at patronen passer korrekt i huset, og spænd den i henhold til producentens specifikationer. I kritiske processer skal der køres en integritetstest som f.eks. boblepunkt eller diffusionskontrol, før driften genoptages. Standardisering af disse trin med en installationstjekliste hjælper med at forhindre fremtidige bypass-hændelser.

Et filter kan nogle gange tilføre forurening i stedet for at fjerne den. Medieudskillelse opstår, når fibre eller partikler fra filtermaterialet frigives i produktstrømmen. Dette kan ske med sårkassetter af lav kvalitet, forringede dybdefiltre eller membraner, der er beskadiget af trykstød. Grov håndtering under installation eller drift af elementer uden for deres nominelle grænser kan forværre problemet.

Brug af kontinuerlige filamentsårpatroner eller termisk bundne fibre reducerer risikoen for afskalning. Bring systemerne gradvist op på tryk for at beskytte medierne, og brug husdesign, der holder den interne turbulens lav. Ved følsomme anvendelser som f.eks. klargøring af drikkevarer eller steril produktion skal filteret skylles før brug for at fjerne løse partikler.

Filtreringselementer er konstrueret til at fungere inden for specifikke trykområder, men de faktiske procesforhold holder sig ikke altid inden for disse grænser. Pludselige trykspidser forårsaget af hurtig lukning af ventiler, pumpeopstarter eller pludselige flowomvendinger kan beskadige patroner eller huse. Dette kan føre til brudte sømme, sammenklappede folder eller permanent deformerede filterelementer, som alle kompromitterer filtreringsydelsen og endda kan frigive forurenende stoffer nedstrøms. Systemer med inkonsekvent eller dårligt reguleret flow er særligt udsatte.

For at forhindre trykrelaterede skader er det vigtigt at bruge bløde startpumper, langsomtlukkende ventiler og pulseringsdæmpere. Installation af trykregulatorer, overtryksventiler og flowbegrænsere på vigtige steder tilføjer et ekstra lag beskyttelse. Hvis der er mistanke om trykudsving, kan brugen af en tryklogger hjælpe med at identificere, hvornår der opstår spidsbelastninger, og hvor alvorlige de er, hvilket muliggør målrettede forbedringer, før der opstår fejl

I filtreringssystemer, der bruger granulerede medier eller løst pakkede materialer, kan uensartet flow føre til kanalisering, hvor væsken finder vej med mindst modstand og omgår en stor del af filtreringsoverfladen. Dette skaber "kortslutning", hvilket reducerer kontakttiden mellem mediet og produktet, hvilket igen reducerer fjernelseseffektiviteten. Kanalisering kan være vanskelig at detektere, fordi trykaflæsningerne kan virke normale, selv når den faktiske filtrering er kompromitteret.

For at undgå dette er det vigtigt at sikre en jævn flowfordeling gennem systemet. I væskeprocesser kan dette opnås ved at opgradere fordelingsplader, bruge korrekt pakkede medier eller skifte til strukturerede filtreringsdesign, der modstår forskydning. Regelmæssig inspektion af flowfordelingskomponenter og ensartet trykfald på tværs af sengen kan også hjælpe med at opdage tidlige tegn på kanaldannelse. Som forklaret i vores vejledning om typer af procesfiltreringer metoder som dybdefiltrering eller krydsstrømsfiltrering specifikt designet til at håndtere partikelbelastning og opretholde et ensartet flow, hvilket hjælper med at reducere risici som f.eks. kanalisering.

I applikationer med høj renhedsgrad kan selve filteret frigive uønskede forbindelser til produktet. Disse kan stamme fra polymertilsætningsstoffer, klæbemidler eller rester fra sterilisering, som kan påvirke smag, lugt eller analyseresultater. Selv spormængder af disse stoffer kan kompromittere følsomme formuleringer eller udløse compliance-problemer.
 

Brug af filtermedier med lavt ekstraherbart stof til disse processer og skylning af dem før brug hjælper med at fjerne rester af produktionshjælpestoffer. Det er også vigtigt at gennemgå leverandørdata for at bekræfte overholdelse af lovgivningen. I industrier som f.eks. fødevarer, drikkevarer (vin, øl, alkoholfri)og lægemidler kan der være behov for uafhængig testning eller tredjepartscertificering for at verificere sikkerhed og ydeevne. Ved at tage disse skridt sikrer du, at dit filtreringssystem understøtter produktintegriteten i alle faser.

Mange anlæg er stadig kun afhængige af differenstryk som udløser for filterudskiftning. Selvom differenstryk (dP) er en værdifuld indikator, bør det kombineres med andre metrikker som f.eks. produktkvalitetstendenser, partikeltal eller mikrobiologiske data. I nogle tilfælde kan filtre fortsætte med at fungere effektivt ud over den vilkårlige dP-grænse, mens der i andre tilfælde kan opstå kvalitetsproblemer, før dP stiger betydeligt.
 

Udvikling af en multifaktoriel udskiftningsstrategi giver mulighed for mere effektiv brug af filterlevetiden uden at gå på kompromis med kvaliteten. Ved at logge driftsdata og trende ydeevnen over tid kan operatørerne optimere vedligeholdelsesintervaller, reducere omkostninger og minimere nedetid.

Atlas Copco tilbyder en bred portefølje af procesfiltreringsløsninger, der er designet til at løse netop disse udfordringer:

• Filterhuse i rustfrit stål som SMH, SLH, SGH med præcis tætning for at forhindre bypass og opretholde ydeevnen.
  
  
• Foldede dybdepatroner som PFP-A+, PFP-D+ og kontinuerlige filamentsårfiltre som PWP, der minimerer fiberaffald og beskytter nedstrømskvaliteten
  
  
• Sterile luft- og gasfiltre som SMT-G til mikrobiel kontrol uden at reducere flowhastighederne
  
  
• Membranfiltre med lavt ekstraktivt stof som SME+ og SMV til følsomme fødevare-, drikkevare- og farmaceutiske applikationer.

Valg af den rigtige kombination af disse løsninger hjælper anlæg med at opretholde ensartet produktkvalitet, forlænge filterlevetiden og reducere nedetiden.

Problemer som bypass, medieudslip, tilsmudsning og opstartsfejl kan måske ikke undgås, men med korrekt installationspraksis, komponenter af høj kvalitet og en forebyggende vedligeholdelsestilgang kan de fleste stoppes, før de forårsager forstyrrelser. Ved at genkende tidlige tegn og handle hurtigt holder du processerne stabile og omkostningerne under kontrol. Understøttet af veldesignet udstyr og en struktureret vedligeholdelsesplan kan et filtreringssystem køre i mange år med minimal afbrydelse, hvilket beskytter både produktionen og omdømmet. Kontakt vores filtreringseksperter for at få mere at vide om den bedste løsning til din anvendelse.