Praktične rešitve za izzive filtracije

Od filtrirnih sistemov se pričakuje, da bodo vsak dan zagotavljali zanesljivo delovanje, ne glede na to, ali ščitijo sterilen farmacevtski postopek, razjasnjujejo pijačo pred pakiranjem ali odstranjujejo delce iz komprimiranega zraka. V praksi lahko celo dobro zasnovani sistemi povzročijo težave. Spremembe delovnih pogojev, obraba opreme ali kakovost dovajanja lahko povzročijo težave, ki vplivajo na celovitost izdelka, zvišajo stroške in skrajšajo življenjsko dobo filtra. Najboljši način, da se izognete tem težavam, je razumeti, zakaj se dogajajo in kako se jim izogniti. V nadaljevanju raziskujemo nekatere najpogostejše izzive filtracije v različnih panogah in delimo praktične načine za njihovo reševanje. Kliknite na izziv, če želite izvedeti več o njegovem osnovnem vzroku in kako ga učinkovito rešiti.

Do obvoda pride, ko tekočina ali plin zdrsne okoli filtrirnega elementa, namesto da bi šel skozinj. To je pogosto posledica poškodovanih ali nepravilno nameščenih O-tesnil, obrabljenih tesnilnih površin ali uporabe napačne kode kartuše za ohišje. V nekaterih primerih lahko nepravilen zatezni moment med namestitvijo pusti vrzel, ki je dovolj velika za prehajanje nečistoč.

Dobre prakse namestitve so prva obramba. Pri vsaki zamenjavi preglejte vsa tesnila in zamenjajte O-tesnila, namesto da bi jih ponovno uporabili. Preverite, ali se vložek pravilno prilega ohišju, in ga privijte v skladu s specifikacijami proizvajalca. Pri kritičnih postopkih pred nadaljevanjem delovanja izvedite preizkus celovitosti, kot je preverjanje točke mehurčkov ali preverjanje difuzije. Standardizacija teh korakov s kontrolnim seznamom za namestitev pomaga preprečiti prihodnje dogodke obvoda.

Filter lahko včasih namesto odstranjevanja doda kontaminacijo. Do izmeta medija pride, ko se vlakna ali delci iz materiala filtra sprostijo v tok izdelka. To se lahko zgodi z vložki za rane slabše kakovosti, razgradljivimi globinskimi filtri ali membranami, ki so poškodovane zaradi tlačnih sunkov. Težavo lahko poslabša grobo ravnanje med namestitvijo ali delovanje elementov zunaj njihovih nazivnih meja.

Uporaba vložkov za rane z neprekinjenimi filamenti ali toplotno vezanih vlaken zmanjšuje tveganje za odstopanje. Sisteme postopoma napolnite s tlakom, da zaščitite medije, in uporabite zasnove ohišij, ki ohranjajo notranje turbulence nizke. Pri občutljivih aplikacijah, kot je čiščenje pijač ali sterilna proizvodnja, pred uporabo izperite filter, da odstranite nepritrjene delce.

Filtrirni elementi so zasnovani za delovanje v določenih tlačnih območjih, vendar realni procesni pogoji ne ostanejo vedno znotraj teh meja. Nenadne tlačne konice, ki jih povzročijo hitro zapiranje ventilov, zagon črpalke ali nenadna sprememba smeri pretoka, lahko poškodujejo kartuše ali ohišja. To lahko privede do raztrganih šivov, zmečkanih gub ali trajno deformiranih filtrirnih elementov, kar lahko ogrozi učinkovitost filtriranja in celo sprosti nečistoče v nadaljevanju. Sistemi z nedoslednim ali slabo uravnavanim pretokom so še posebej ogroženi.

Da bi preprečili poškodbe, povezane s tlakom, je nujno treba uporabiti črpalke za mehki zagon, ventile s počasnim zapiranjem in blažilnike pulziranja. Namestitev regulatorjev tlaka, razbremenilnih ventilov in omejevalnikov pretoka na ključnih mestih zagotavlja dodatno zaščito. Če sumite na nihanja tlaka, lahko uporaba zapisovalnika tlaka pomaga ugotoviti, kdaj se pojavijo konice in kako resne so, kar omogoča ciljne izboljšave, preden pride do okvar.

V filtrirnih sistemih, ki uporabljajo zrnate medije ali ohlapno pakirane materiale, lahko neenakomeren pretok povzroči pojav usmerjenega toka, kjer tekočina najde pot najmanjšega upora in obide velik del filtrirne površine. To povzroči »kratek stik«, kar skrajša čas stika med medijem in izdelkom, kar posledično zmanjša učinkovitost odstranjevanja. Pojav usmerjenega toka je težko zaznati, ker se lahko odčitki tlaka zdijo normalni, tudi če je dejansko filtriranje ogroženo.

Da bi se temu izognili, je pomembno zagotoviti enakomerno porazdelitev pretoka v sistemu. V tekočih procesih je to mogoče doseči z nadgradnjo distribucijskih plošč, uporabo pravilno pakiranih medijev ali prehodom na strukturirane zasnove filtriranja, ki se upirajo izpodrivu. Redni pregledi komponent za porazdelitev pretoka in doslednost padca tlaka na postelji lahko pomagajo tudi pri odkrivanju zgodnjih znakov kanalizacije. Kot je pojasnjeno v našem priročniku o vrstah procesne filtracije, so metode, kot je globinska filtracija ali filtracija s križnim pretokom, posebej zasnovane za upravljanje obremenitve z delci in ohranjanje stalnega pretoka, kar pomaga zmanjšati tveganja, kot je kanalizacija.

Pri uporabi z visoko čistostjo lahko filter sam sprošča neželene spojine v izdelek. Ti lahko nastanejo zaradi polimernih dodatkov, lepil ali ostankov sterilizacije, ki lahko vplivajo na okus, vonj ali rezultate testa. Tudi sledi teh snovi lahko ogrozijo občutljive formulacije ali povzročijo težave s skladnostjo.
 

Uporaba filtrirnih medijev z nizko ekstrahabilnostjo za te postopke in izpiranje pred uporabo pomaga odstraniti ostanke proizvodnih pripomočkov. Pomembno je tudi, da pregledate podatke dobaviteljev, da potrdite skladnost s predpisi. V industrijah, kot so prehrambena industrija, industrija pijač (vino, pivo, brezalkoholne pijače)in farmacevtska industrija,je za preverjanje varnosti in učinkovitosti morda potrebno neodvisno testiranje ali certificiranje s strani tretje osebe. S temi koraki boste zagotovili, da bo vaš sistem za filtriranje podpiral celovitost izdelka v vsaki fazi.

Številni obrati se še vedno zanašajo izključno na diferenčni tlak kot sprožilec za zamenjavo filtra. Medtem ko je diferenčni tlak (dP) dragocen indikator, ga je treba kombinirati z drugimi meritvami, kot so trendi kakovosti izdelkov, število delcev ali mikrobiološki podatki. V nekaterih primerih lahko filtri še naprej učinkovito delujejo prek poljubne omejitve dP, v drugih pa se lahko pojavijo težave s kakovostjo, preden se dP znatno poveča.
 

Razvoj strategije večfaktorske zamenjave omogoča učinkovitejšo uporabo življenjske dobe filtra brez ogrožanja kakovosti. Z beleženjem podatkov o delovanju in trendov delovanja skozi čas lahko upravljavci optimizirajo intervale vzdrževanja, zmanjšajo stroške in skrajšajo čas izpada proizvodnje.

Atlas Copco ponuja širok nabor rešitev za procesno filtracijo, zasnovanih za reševanje teh izzivov:

• Ohišja filtrov iz nerjavnega jekla, kot so SMH, SLH, SGH, z natančnim tesnjenjem za preprečevanje obvoda in ohranjanje zmogljivosti.
  
  
• Nagubani globinski vložki, kot so PFP-A+, PFP-D+,in filtri iz neprekinjenih vlaken, kot je PWP, ki zmanjšujejo izgubo vlaken in ščitijo kakovost v nadaljevanju proizvodne linije
  
  
• Sterilni zračni in plinski filtri, kot je SMT-G, za nadzor mikrobov brez zmanjšanja hitrosti pretoka
  
  
• Membranski filtri z nizko stopnjo ekstrakcije, kot sta SME+ in SMV, za občutljivo uporabo v živilski in farmacevtski industriji.

Izbira prave kombinacije teh rešitev pomaga obratom ohranjati dosledno kakovost izdelkov, podaljšati življenjsko dobo filtrov in skrajšati čas izpada proizvodnje.

Težav, kot so obvod, puščanje medijev, umazanija in napake pri zagonu, se morda ni mogoče izogniti, vendar jih je z ustreznimi namestitvenimi praksami, visokokakovostnimi komponentami in pristopom preventivnega vzdrževanja večinoma mogoče ustaviti, preden povzročijo motnje. Prepoznavanje zgodnjih znakov in hitro ukrepanje ohranjata procese stabilne in stroške pod nadzorom. S pomočjo dobro zasnovane opreme in strukturiranega načrta vzdrževanja lahko filtrirni sistem deluje več let z minimalnimi prekinitvami, kar varuje proizvodnjo in ugled. Stopite v stik z našimi strokovnjaki za filtracijo, če želite izvedeti več o najboljši rešitvi za vašo uporabo.