Comprendere gli aspetti tecnici della filtrazione assoluta
Realizzazione di una filtrazione assoluta di classe 0 per le particelle
In un contesto di continua evoluzione dei processi industriali, la filtrazione svolge un ruolo cruciale nel garantire l'efficienza e la sicurezza delle operazioni. Questo articolo considera diverse parti della tecnologia di filtrazione, descrivendone gli usi e il modo in cui si raggiunge una filtrazione di alta qualità.
Tipi di filtrazione
Metodi di filtrazione diversi sono adatti a diverse applicazioni
- Filtrazione meccanica
Utilizza una barriera fisica per rimuovere le particelle da un fluido. Esempi comuni includono vagli e filtri - Filtrazione chimica
Implica l'uso di reazioni chimiche per rimuovere le impurità ed è spesso utilizzata nei processi di trattamento delle acque - Filtrazione biologica
Utilizza processi biologici per scomporre i contaminanti, comunemente utilizzata nel trattamento delle acque reflue
Componenti chiave di un sistema di filtrazione
Un tipico sistema di filtrazione comprende diversi componenti chiave
- Materiale filtrante
Il materiale che cattura le particelle solide, realizzato con vari materiali tra cui carta, panno o fibre sintetiche - Alloggiamento del filtro
La struttura che mantiene il mezzo filtrante in posizione e dirige il flusso del fluido attraverso il filtro - Pompe e Valvole
Controllano il flusso e la pressione del fluido da filtrare
Applicazioni di filtrazione
La tecnologia di filtrazione ha diverse applicazioni
Trattamento delle acque
Rimuove i contaminanti dall'acqua, rendendola sicura per l'uso industriale e potabile
Settore lavorazione di prodotti alimentari e bevande
Rimuove le impurità da prodotti come birra, vino e succhi. Ciò garantisce che soddisfino gli standard di qualità.
Purificazione dell'aria
I sistemi HVAC utilizzano filtri per rimuovere polvere, polline e altre particelle dall'aria, contribuendo così a migliorare la qualità dell'aria in ambienti chiusi.
Quando l'aria viene compressa, la concentrazione di particelle semplicemente aumenta, per cui aumenta anche la necessità di filtrazione all'aumentare della pressione.
Comprendere i meccanismi di filtrazione: approfondimento sulla filtrazione dell'aria compressa
L'aria compressa è importante in molti processi industriali. Tuttavia, spesso contiene contaminanti come polvere e aerosol di olio. Queste impurità possono provenire dall'aria di aspirazione, dai contaminanti di installazione e dalla lubrificazione dell'elemento compressore. Per garantire aria compressa pulita ed efficiente, i tecnici installano uno o più filtri a valle del compressore.
Nozioni di base sulla filtrazione
La filtrazione è essenziale per rimuovere le particelle dal flusso d'aria del compressore. All'interno di questi filtri sono presenti più strati di fibre sottili. Questi strati creano più punti di cattura, aumentando la capacità delle particelle di questi cosiddetti filtri di profondità.
Come funzionano i filtri di linea?
Molte persone pensano che i filtri funzionino come setacci e trattengano le particelle più grandi dei pori del filtro. Si tratta però di un'idea errata. Le particelle di polvere nell'aria compressa hanno dimensioni variabili e sono spesso molto più piccole dei pori del materiale filtrante con cui vengono catturate.
Oltre al setacciamento, sono in funzione tre diversi meccanismi di filtrazione, ognuno responsabile dell'acquisizione di particelle di una particolare dimensione
Impatto inerziale
Si verifica quando l'aria non pulita fluisce attraverso il materiale filtrante. Le particelle più pesanti, a causa della loro grande inerzia, non seguono le linee del flusso di gas. Al contrario, seguono un percorso rettilineo e collidono con una fibra che le rimuove dall'aria. L'impatto diventa più importante con l'aumento delle dimensioni delle particelle
Intercetto
Riguarda particelle di dimensioni leggermente inferiori. Queste particelle sono abbastanza leggere da seguire la linea di flusso. Tuttavia, se il raggio è maggiore della distanza dal bordo, la particella colpisce la fibra. Quando ciò accade, si incastra e viene espulsa dall'aria. L'intercetto acquisisce importanza con l'aumento delle dimensioni delle particelle
Diffusione
Riguarda le particelle più piccole. Queste piccole particelle non seguono esattamente le linee aerodinamiche. Si muovono in modo casuale perché collidono con le molecole di gas. Questo movimento è chiamato movimento browniano. A causa di questo movimento irregolare, le particelle sono costrette a urtare una fibra. Più piccola è la particella, più può muoversi liberamente. Ciò significa anche che è più probabile che incontri una fibra. La cattura mediante diffusione diventa più importante al diminuire delle dimensioni delle particelle
L'efficienza totale del filtro è il risultato della combinazione di questi tre meccanismi di filtrazione, che sono particolarmente efficaci nel trattenere particelle più grandi e, controintuitivamente, anche particelle più piccole. Rimane però un "punto debole" della filtrazione noto come punto MPPS - Dimensione delle particelle più penetranti.
Raggiungere la massima qualità dell'aria - Classe 0 con filtri a membrana
Per le applicazioni con la massima qualità dell'aria, viene posizionato un filtro finale dietro questi filtri di linea, sovrapponendosi così al punto MPPS. Questo filtro finale è solitamente un filtro a membrana. Funziona meglio perché ha molti pori molto piccoli. Questo filtro blocca efficacemente le particelle, inclusi i contaminanti batterici e virali, ma ha una capacità di ritenzione dei contaminanti limitata.
Qualsiasi particella più grande della dimensione dei pori bloccherà un percorso di flusso. Ciò aumenterà rapidamente la caduta di pressione, molto più velocemente di un filtro di linea. Disporre un filtro di linea a monte è il modo migliore per catturare la maggior parte delle particelle, contribuendo a ridurre l'accumulo di pressione nel filtro finale e creando una soluzione più efficiente per la caduta di pressione.
Con un filtro finale a membrana è possibile raggiungere un'efficienza vicina al 100%, anche nel punto MPPS del filtro di profondità. La combinazione di filtro di linea e filtro a membrana offre le migliori prestazioni di filtraggio. Ciò include sia l'efficienza di filtrazione che la capacità di ritenzione della polvere. Funziona bene con contaminanti e particelle di tutte le dimensioni.
Filtrazione assoluta di classe 0
La filtrazione finale è una fase critica in molti processi industriali, in particolare nei settori farmaceutico, alimentare e delle bevande, cosmetico, elettronico e delle batterie.
Prevede la rimozione di eventuali contaminanti residui ed evita che contaminino il prodotto finale, un aspetto fondamentale per evitare di richiamare interi lotti.
Per queste applicazioni chiave, la buona pratica è lavorare con la filtrazione assoluta per ridurre al minimo il rischio di rottura.
Conclusioni
È importante comprendere i diversi modi di filtrare l'aria e i componenti utilizzati nella filtrazione dell'aria compressa, in modo da selezionare la soluzione giusta per le vostre esigenze e a mantenere un'elevata qualità dell'aria.
Utilizzando insieme filtri di profondità e filtri a membrana, possiamo raggiungere i massimi livelli di qualità dell'aria e garantire operazioni sicure, affidabili ed efficienti anche per le applicazioni più difficili.