Praktische oplossingen voor filteruitdagingen

Van filtratiesystemen wordt verwacht dat ze elke dag betrouwbare prestaties leveren, of het nu gaat om het beschermen van een steriel farmaceutisch proces, het klaren van een drankje vóór het verpakken of het verwijderen van deeltjes uit perslucht. In de praktijk kunnen zelfs goed ontworpen systemen in de war raken. Veranderingen in de bedrijfsomstandigheden, slijtage van de apparatuur of de voedingskwaliteit kunnen problemen veroorzaken die van invloed zijn op de productintegriteit, de kosten verhogen en de levensduur van het filter verkorten. De beste manier om deze tegenslagen te vermijden is om te begrijpen waarom ze zich voordoen en hoe je ze kunt voorkomen. Hieronder onderzoeken we enkele van de meest voorkomende filtratie-uitdagingen in verschillende sectoren en delen we praktische manieren om ze op te lossen. Klik op een uitdaging om meer te weten te komen over de hoofdoorzaak ervan en hoe je deze effectief kunt oplossen.

Omloop vindt plaats wanneer vloeistof of gas om het filterelement glijdt in plaats van erdoorheen te stromen. Dit wordt vaak veroorzaakt door beschadigde of verkeerd geplaatste O-ringen, versleten afdichtingsoppervlakken of het gebruik van de verkeerde cartridgecode voor de behuizing. In sommige gevallen kan een onjuist aanhaalmoment tijdens de installatie een opening veroorzaken die net groot genoeg is om verontreinigingen door te laten.

Goede installatiepraktijken zijn de eerste verdediging. Inspecteer alle afdichtingen bij elke vervanging en vervang de O-ringen in plaats van ze opnieuw te gebruiken. Controleer of de patroon goed in de behuizing past en draai deze vast volgens de specificaties van de fabrikant. Voer in kritische processen een integriteitstest uit, zoals een bellenpunt- of diffusiecontrole, voordat u de werking hervat. Het standaardiseren van deze stappen met een installatiechecklist helpt om toekomstige bypassgebeurtenissen te voorkomen.

Een filter kan soms verontreinigingen toevoegen in plaats van ze te verwijderen. Mediaverlies treedt op wanneer vezels of deeltjes van het filtermateriaal in de productstroom vrijkomen. Dit kan gebeuren met wondcartridges van lage kwaliteit, verslechterde dieptefilters of membranen die beschadigd zijn door drukpieken. Een ruwe behandeling tijdens de installatie of het gebruik van elementen buiten hun nominale limieten kan het probleem verergeren.

Het gebruik van wondcartridges met continue filamenten of thermisch gebonden vezels vermindert het risico op afscheiding. Breng systemen geleidelijk op druk om de media te beschermen en gebruik behuizingsontwerpen die de interne turbulentie laag houden. Bij gevoelige toepassingen zoals de zuivering van dranken of steriele productie moet het filter voor gebruik worden gespoeld om losse deeltjes te verwijderen.

Filtratie-elementen zijn ontworpen om binnen specifieke drukbereiken te werken, maar de werkelijke procesomstandigheden blijven niet altijd binnen die grenzen. Plotselinge drukpieken, veroorzaakt door het snel sluiten van kleppen, het opstarten van pompen of plotselinge stroomomkering, kunnen de cartridges of behuizingen beschadigen. Dit kan leiden tot gescheurde naden, samengevouwen plooien of permanent vervormde filterelementen, wat de filtratieprestaties in gevaar brengt en zelfs verontreinigingen downstream kan vrijgeven. Systemen met een inconsistent of slecht gereguleerd debiet lopen met name risico.

Om drukgerelateerde schade te voorkomen, is het essentieel om softstartpompen, langzaam sluitende kleppen en pulsatiedempers te gebruiken. Het installeren van drukregelaars, overdrukkleppen en debietbegrenzers op belangrijke locaties voegt een extra beschermingslaag toe. Als drukschommelingen worden vermoed, kan het gebruik van een druklogger helpen om te bepalen wanneer pieken optreden en hoe ernstig ze zijn, zodat gerichte verbeteringen mogelijk zijn voordat er storingen optreden

In filtratiesystemen die gebruikmaken van korrelige media of los verpakte materialen, kan een ongelijkmatige stroom leiden tot kanalisatie, waarbij de vloeistof het pad met de minste weerstand vindt en een groot deel van het filtratieoppervlak omzeilt. Hierdoor ontstaat 'kortsluiting', waardoor de contacttijd tussen het medium en het product wordt verkort, wat op zijn beurt de verwijderingsefficiëntie vermindert. Kanalisatie kan moeilijk te detecteren zijn, omdat de drukwaarden normaal kunnen lijken, zelfs als de eigenlijke filtratie in gevaar is.

Om dit te voorkomen, is het belangrijk om te zorgen voor een gelijkmatige flowverdeling door het systeem. In vloeistofprocessen kan dit worden bereikt door verdeelplaten te upgraden, goed verpakte media te gebruiken of over te schakelen op gestructureerde filtratieontwerpen die verplaatsing tegengaan. Regelmatige inspectie van de flowverdelingscomponenten en de consistentie van de drukval over het bed kan ook helpen om vroege tekenen van kanalisatie op te sporen. Zoals uitgelegd in onze informatiegids over soorten procesfiltratie, zijn methoden zoals dieptefiltratie of kruisstroomfiltratie specifiek ontworpen om de deeltjesbelasting te beheren en een consistente stroom te handhaven, waardoor risico's zoals kanalisatie worden verminderd.

In toepassingen met een hoge zuiverheid kan het filter zelf ongewenste verbindingen in het product afgeven. Deze kunnen afkomstig zijn van polymeeradditieven, kleefmiddelen of resten van sterilisatie, die de smaak, geur of testresultaten kunnen beïnvloeden. Zelfs kleine hoeveelheden van deze stoffen kunnen gevoelige recepturen aantasten of complianceproblemen veroorzaken.
 

Het gebruik van filtermedia met een laag extractievermogen voor deze processen en het spoelen ervan voor gebruik helpt bij het verwijderen van restproductiehulpstoffen. Het is ook essentieel om de gegevens van leveranciers te beoordelen om naleving van de regelgeving te bevestigen. In industrieën als voedingsmiddelen, dranken (wijn, bier, niet-alcoholische dranken)en farmaceutica kunnen onafhankelijke tests of certificering door derden vereist zijn om de veiligheid en prestaties te verifiëren. Door deze stappen te nemen, garandeert u dat uw filtratiesysteem de productintegriteit in elke fase ondersteunt.

Veel installaties vertrouwen nog steeds alleen op de verschildruk als trigger voor het vervangen van filters. Hoewel het drukverschil (dP) een waardevolle indicator is, moet het worden gecombineerd met andere meetwaarden, zoals productkwaliteitstrends, deeltjestellingen of microbiologische gegevens. In sommige gevallen kunnen filters effectief blijven presteren boven de willekeurige dP-limiet, terwijl in andere gevallen kwaliteitsproblemen kunnen optreden voordat de dP aanzienlijk stijgt.
 

Het ontwikkelen van een vervangingsstrategie met meerdere factoren maakt een efficiënter gebruik van de filterlevensduur mogelijk zonder afbreuk te doen aan de kwaliteit. Door operationele gegevens vast te leggen en de prestaties in de loop der tijd te trenden, kunnen operators de onderhoudsintervallen optimaliseren, de kosten verlagen en de stilstandtijd minimaliseren.

Atlas Copco biedt een breed portfolio aan procesfiltratieoplossingen die zijn ontworpen om precies deze uitdagingen aan te pakken:

• Roestvrijstalen filterbehuizingen zoals SMH, SLH, SGH, met nauwkeurige afdichting om bypass te voorkomen en de prestaties te behouden.
  
  
• Geplooide dieptepatronen zoals PFP-A+, PFP-D+ en continu filament wondfilters zoals PWP die vezelafscheiding minimaliseren en de downstream kwaliteit beschermen
  
  
• Steriele lucht- en gasfilters zoals SMT-G voor microbiële controle zonder vermindering van de stroomsnelheden
  
  
• Membraanfilters met lage extractiewaarden zoals SME+ en SMV voor gevoelige voedingsmiddelen-, dranken- en farmaceutische toepassingen.

De keuze van de juiste combinatie van deze oplossingen helpt fabrieken om een consistente productkwaliteit te handhaven, de levensduur van de filters te verlengen en de stilstandtijd te verminderen.

Problemen zoals omloop, mediaverlies, vervuiling en opstartfouten zijn misschien niet te vermijden, maar met de juiste installatiepraktijken, hoogwaardige componenten en een preventieve onderhoudsaanpak kunnen de meeste worden gestopt voordat ze storingen veroorzaken. Door vroegtijdige tekenen te herkennen en snel te handelen, blijven processen stabiel en kosten onder controle. Ondersteund door goed ontworpen apparatuur en een gestructureerd onderhoudsplan kan een filtratiesysteem jarenlang werken met minimale onderbrekingen, waardoor zowel de productie als de reputatie worden beschermd. Neem contact op met onze filtratie-experts voor meer informatie over de beste oplossing voor uw toepassing.