Praktiske løsninger for filtreringsutfordringer

Filtreringssystemer forventes å levere pålitelig ytelse hver dag, enten de beskytter en steril farmasøytisk prosess, klargjør en drikkevare før pakking eller fjerner partikler fra trykkluft. I praksis kan selv godt designede systemer støte på problemer. Endringer i driftsforhold, utstyrsslitasje eller matekvalitet kan forårsake problemer som påvirker produktintegriteten, øker kostnadene og forkorter filterets levetid. Den beste måten å unngå disse tilbakeslagene på, er å forstå hvorfor de oppstår og hvordan du kan forhindre dem. Nedenfor utforsker vi noen av de vanligste filtreringsutfordringene på tvers av bransjer og deler praktiske måter å løse dem på. Klikk på en utfordring for å lære mer om den underliggende årsaken og hvordan du løser den effektivt.

Omløp skjer når væske eller gass glir rundt filterelementet i stedet for å passere gjennom det. Dette skyldes ofte skadede eller feilmonterte O-ringer, slitte tetningsflater eller bruk av feil patronkode for huset. I noen tilfeller kan feil moment under installasjonen etterlate et mellomrom som er stort nok til at kontaminanter kan passere.

God installasjonspraksis er første forsvar. Inspiser alle tetninger ved hvert utskifting og skift ut O-ringene i stedet for å bruke dem på nytt. Kontroller at patronen passer riktig i huset, og stram den i henhold til produsentens spesifikasjoner. I kritiske prosesser må det kjøres en integritetstest, for eksempel en boblepunkt- eller diffusjonskontroll, før driften gjenopptas. Standardisering av disse trinnene med en installasjonssjekkliste bidrar til å forhindre fremtidige bypasshendelser.

Et filter kan noen ganger tilsette forurensning i stedet for å fjerne den. Medieavfall oppstår når fibre eller partikler fra filtermaterialet slippes ut i produktstrømmen. Dette kan skje med sårkassetter av lav kvalitet, forringede dybdefiltre eller membraner som er skadet av trykkstøt. Uforsiktig håndtering under installasjon eller drift av elementer utenfor deres nominelle grenser kan forverre problemet.

Bruk av kontinuerlige filamentkassetter eller termisk bundne fibre reduserer risikoen for avskalling. Øk trykket i systemene gradvis for å beskytte mediet, og bruk husdesign som holder den interne turbulensen lav. I sensitive bruksområder som drikkevareklargjøring eller steril produksjon må filteret skylles før bruk for å fjerne løse partikler.

Filtreringselementer er konstruert for å fungere innenfor spesifikke trykkområder, men reelle prosessforhold holder seg ikke alltid innenfor disse grensene. Plutselige trykktopper forårsaket av rask ventillukking, pumpeoppstart eller plutselig strømningsreversering kan skade patroner eller hus. Dette kan føre til ødelagte sømmer, sammenfalte folder eller permanent deformerte filterelementer, som alle svekker filtreringsytelsen og til og med kan frigjøre kontaminanter nedstrøms. Systemer med inkonsekvent eller dårlig regulert strømning er spesielt utsatt.

For å forhindre trykkrelatert skade er det viktig å bruke mykstartpumper, langsomtstengende ventiler og pulseringsdempere. Installasjon av trykkregulatorer, sikkerhetsventiler og strømningsbegrensere på viktige steder gir et ekstra lag med beskyttelse. Hvis det er mistanke om trykksvingninger, kan bruk av en trykklogger bidra til å identifisere når topper oppstår og hvor alvorlige de er, noe som muliggjør målrettede forbedringer før feil oppstår

I filtreringssystemer som bruker granulerte medier eller løst pakkede materialer, kan ujevn strømning føre til kanalisering, der væsken finner veien med minst motstand og omgår mye av filtreringsoverflaten. Dette skaper "kortslutning" og reduserer kontakttiden mellom mediet og produktet, noe som igjen reduserer fjerningseffektiviteten. Kanalisering kan være vanskelig å oppdage fordi trykkavlesningene kan virke normale selv når den faktiske filtreringen er kompromittert.

For å unngå dette er det viktig å sikre jevn strømningsfordeling gjennom systemet. I væskeprosesser kan dette oppnås ved å oppgradere distribusjonsplater, bruke riktig pakket media eller bytte til strukturerte filtreringsdesign som motstår forskyvning. Regelmessig inspeksjon av strømningsfordelingskomponenter og konsistent trykkfall over hele sengen kan også bidra til å oppdage tidlige tegn på kanalisering. Som forklart i vår veiledning om typer prosessfiltrering, er metoder som dybdefiltrering eller krysstrømsfiltrering spesifikt utformet for å håndtere partikkelbelastning og opprettholde en jevn strøm, noe som bidrar til å redusere risikoer som kanalisering.

I bruksområder med høy renhetsgrad kan selve filteret slippe ut uønskede forbindelser i produktet. Disse kan komme fra polymertilsetninger, klebemidler eller rester fra sterilisering, som kan påvirke smak, lukt eller analyseresultater. Selv spormengder av disse stoffene kan kompromittere sensitive formuleringer eller utløse samsvarsproblemer.
 

Bruk av filtermedier med lavt ekstraherbart innhold til disse prosessene og skylling av dem før bruk bidrar til å fjerne rester av produksjonshjelpemidler. Det er også viktig å gjennomgå leverandørdata for å bekrefte samsvar med forskrifter. I bransjer som mat, drikke (vin, øl, alkoholfri)og legemidler kan det være nødvendig med uavhengig testing eller tredjepartssertifisering for å verifisere sikkerhet og ytelse. Ved å ta disse trinnene sikrer du at filtreringssystemet støtter produktintegriteten i alle stadier.

Mange anlegg er fortsatt utelukkende avhengige av differansetrykk som utløser for filterbytte. Selv om differansetrykk (dP) er en verdifull indikator, bør det kombineres med andre målinger som produktkvalitetstrender, partikkelantall eller mikrobiologiske data. I noen tilfeller kan filtre fortsette å fungere effektivt utover den vilkårlige dP-grensen, mens det i andre tilfeller kan oppstå kvalitetsproblemer før dP øker betydelig.
 

Utvikling av en utskiftingsstrategi med flere faktorer gjør det mulig å bruke filterets levetid mer effektivt uten å gå på kompromiss med kvaliteten. Ved å logge driftsdata og trende ytelsen over tid, kan operatørene optimalisere vedlikeholdsintervallene, redusere kostnadene og minimere nedetiden.

Atlas Copco tilbyr en bred portefølje av prosessfiltreringsløsninger som er utviklet for å takle disse nøyaktige utfordringene:

• Filterhus i rustfritt stål som SMH, SLH, SGH, med presis tetning for å hindre bypass og opprettholde ytelsen.
  
  
• Foldede dybdepatroner som PFP-A+, PFP-D+ og kontinuerlige filamentsårfiltre som PWP som minimerer fiberavfall og beskytter nedstrøms kvalitet
  
  
• Sterile luft- og gassfiltre som SMT-G for mikrobiell kontroll uten å redusere strømningshastigheten
  
  
• Membranfiltre med lavt ekstraherbart innhold som SME+ og SMV for sensitive mat-, drikke- og farmasøytiske bruksområder.

Valg av riktig kombinasjon av disse løsningene hjelper anlegg med å opprettholde konsekvent produktkvalitet, forlenge filterlevetiden og redusere nedetiden.

Problemer som forbikobling, medieutslipp, tilsmussing og oppstartsfeil er kanskje ikke uunngåelige, men med riktig installasjonspraksis, komponenter av høy kvalitet og en forebyggende vedlikeholdstilnærming kan de fleste stoppes før de forårsaker forstyrrelser. Å gjenkjenne tidlige tegn og handle raskt holder prosessene stabile og kostnadene under kontroll. Med støtte fra godt designet utstyr og en strukturert vedlikeholdsplan kan et filtreringssystem kjøre i årevis med minimal avbrudd, noe som beskytter både produksjonen og omdømmet. Ta kontakt med våre filtreringseksperter for å lære mer om den beste løsningen for ditt bruksområde.