hakkında şirket haberleri Filtre Kartüsünü Ne Zaman Değiştirmelisiniz?

Birçok endüstriyel filtrasyon sisteminde filtre kartuşları sabit bir takvime göre değiştirilir: her hafta, her ay veya belirli sayıda üretim partisinden sonra.

Bu yaklaşım pratiktir ancak teknik olarak her zaman doğru değildir.

Bir filtre kartuşunun gerçek hizmet ömrü; kirletici konsantrasyonuna, akış hızına, sıvı viskozitesine, filtre alanına, mikron derecesine, çalışma basıncına ve filtre ortamının yapısına bağlıdır. Benzer üretim hatlarına takılan iki özdeş kartuş bile çok farklı hizmet ömürlerine sahip olabilir.

Daha pratik bir gösterge ise genellikle ΔP olarak yazılan diferansiyel basınçtır.

Diferansiyel basınç, bir filtre gövdesinin girişi ile çıkışı arasındaki basınç farkıdır.

Örneğin giriş basıncı 3,0 bar ve çıkış basıncı 2,8 bar ise diferansiyel basınç şu şekildedir:

ΔP = 3,0 - 2,8 = 0,2 bar

Yeni bir kartuş takıldığında diferansiyel basınç normalde nispeten düşüktür. Filtre ortamının içinde veya yüzeyinde partiküller biriktikçe akış direnci artar ve diferansiyel basınç kademeli olarak yükselir.

Bu durum, ΔP'yi filtre doluluğunun en kullanışlı göstergelerinden biri haline getirir.

Aktif karbon tankından sonra 5 µm'lik polipropilen kartuş kullanan bir içecek tesisini ele alalım.

Yeni kartuşlar takıldıktan hemen sonra sistem şu değerlerde çalışabilir:

• Giriş basıncı: 2,8 bar
• Çıkış basıncı: 2,6 bar
• Diferansiyel basınç: 0,2 bar

Birkaç günlük çalışmanın ardından, ince aktif karbon partikülleri ve askıda katı maddeler kartuşlarda birikmeye başlar.

Değerler şu şekilde değişebilir:

• Giriş basıncı: 3,0 bar
• Çıkış basıncı: 2,3 bar
• Diferansiyel basınç: 0,7 bar

Birkaç gün sonra diferansiyel basınç 1,2 bar veya daha yüksek bir değere ulaşabilir.

Bu aşamada kartuşlar yapısal olarak hâlâ sağlam görünebilir ancak filtrasyon sistemi şimdiden önemli ölçüde daha yüksek bir dirençle karşı karşıyadır. Akış azalabilir, pompalar daha fazla zorlanabilir ve üretim kapasitesi etkilenebilir.

Bu nedenle yalnızca kartuşa bakmak veya çalışma günlerini saymak yeterli bilgi sağlamaz.

Diferansiyel basınç artmaya devam ettikçe çeşitli sorunlar ortaya çıkabilir.

İlk olarak, sistem akış hızı gerekli üretim hızının altına düşebilir. Bu durum, prosesin devamındaki ekipmanlar için kararlı akışın gerekli olduğu içecek, kimya ve su arıtma sistemlerinde özellikle önemlidir.

İkinci olarak, aşırı diferansiyel basınç filtre kartuşuna mekanik olarak yük bindirebilir. Kartuş önerilen limitlerin üzerinde çalıştırılırsa pileli filtre ortamı deforme olabilir, destek katmanları çökebilir veya contalar hasar görebilir.

Üçüncü olarak, pompanın aynı debiyi korumak için daha fazla basınç üretmesi gerektiğinden daha yüksek direnç enerji tüketimini artırabilir.

Bu nedenle, yoğun şekilde yüklenmiş bir filtre, yalnızca daha fazla pislik tutuyor diye "daha verimli" kabul edilmemelidir. Belirli bir noktadan sonra çalışmaya devam etmek ekonomik ve mekanik açıdan verimsiz hale gelir.

Her kartuş için uygun tek bir değişim diferansiyel basıncı yoktur.

Doğru limit; filtre tasarımına, ortam malzemesine, gövde konfigürasyonuna, çalışma sıcaklığına ve üretici önerilerine bağlıdır.

Birçok sıvı filtrasyon uygulamasında operatörler, diferansiyel basınç yaklaşık 1,0 ila 2,0 bar seviyesine ulaştığında değişimi düşünmeye başlayabilir; ancak bu durum asla genelgeçer bir kural olarak görülmemelidir.

Kritik farmasötik veya son filtrasyon uygulamalarında kullanılan membran kartuşlar için kabul edilebilir çalışma koşulları, genel su ön arıtmasında kullanılan polipropilen derinlik filtrelerininkinden çok farklı olabilir.

İlgili kartuş için önerilen maksimum diferansiyel basıncı her zaman kontrol edin.

Mühendisler genellikle yalnızca nihai değişim basıncına odaklanır; ancak temiz bir filtrenin ilk ΔP değeri de aynı derecede önemlidir.

Aynı akış hızında iki adet 1 µm'lik kartuşun test edildiğini varsayalım.

A Kartuşunun ilk diferansiyel basıncı 0,15 bar'dır.

B Kartuşunun ilk diferansiyel basıncı 0,55 bar'dır.

Her iki kartuş da 1,5 bar diferansiyel basınçta değiştirilirse, A Kartuşu değişim noktasına ulaşmadan önce çok daha fazla kullanılabilir basınç düşüşü kapasitesine sahip olur.

Filtrasyon verimliliklerinin ve kir tutma özelliklerinin karşılaştırılabilir olduğu varsayıldığında, bu durum genellikle daha uzun bir çalışma ömrü anlamına gelir.

Bu nedenle, temiz durumdayken daha düşük bir diferansiyel basınca sahip olmak genellikle daha iyi bir hidrolik performansın işaretidir.

Sık kartuş değişimine yönelik bir diğer pratik çözüm, toplam filtrasyon alanını artırmaktır.

Beş adet 40 inçlik kartuş üzerinden 20 m³/saat su işleyen bir sistem hayal edin. Her kartuş efektif olarak yaklaşık 4 m³/saat debi yönetir.

Aynı akış on kartuşa dağıtılırsa kartuş başına düşen debi yaklaşık 2 m³/saate düşer.

Daha düşük akış hızı genellikle basınç düşüşünü azaltır ve kir tutma performansını iyileştirebilir. Yüksek partikül yüküne sahip uygulamalarda bu, kartuş değişim aralığını önemli ölçüde uzatabilir.

Bununla birlikte kartuş miktarını artırmak daha büyük bir gövde ve daha yüksek bir ilk yatırım gerektirir. Bu nedenle iyi bir filtre sistemi tasarımı; yatırım maliyeti ile kartuş tüketimi, bakım sıklığı ve duruş süreleri arasında bir denge kurmayı içerir.

Diferansiyel basınç, prosesteki sorunların teşhis edilmesine de yardımcı olabilir.

Örneğin kartuşlar normalde dört hafta dayanırken aniden üç gün içinde değişim basıncına ulaşıyorsa, yalnızca kartuşları değiştirmek asıl sorunu çözmeyebilir.

Olası nedenler şunlar olabilir:

• Giriş tarafındaki karbon tankından aktif karbon kaçması
• Su kaynağına anormal miktarda tortu girmesi
• Ön arıtma filtresi arızası
• Proses kirlenmesi
• Hatalı vana kullanımı
• Üretim akışında ani bir artış
• Gereğinden daha ince bir mikron derecesi kullanılması

Bu gibi durumlarda filtre kartuşu bir erken uyarı cihazı gibi davranır.

Diferansiyel basınç artış hızını izlemek, tüm filtrasyon sisteminin durumu hakkında değerli bilgiler sağlayabilir.

Profesyonel bir kartuş değişim stratejisi, çalışma süresinden daha fazlasını dikkate almalıdır.

Faydalı göstergeler arasında diferansiyel basınç, gerçek akış hızı, ürün kalitesi, mikrobiyolojik gereksinimler, kartuş bütünlüğü, üretim takvimi ve üretici tarafından belirtilen izin verilen maksimum basınç yer alır.

Kritik olmayan partikül filtrasyonunda diferansiyel basınç ve akış genellikle temel göstergelerdir.

İlaç, gıda ve içecek ile yüksek saflık gerektiren uygulamalarda değişim kararları sanitasyon döngülerine, parti kayıtlarına, validasyon gereksinimlerine veya mikrobiyal kontrole de bağlı olabilir.

Kartuşların çok erken değiştirilmesi filtre kapasitesini israf eder ve işletme maliyetini artırır. Çok geç değiştirilmesi ise üretim akışını azaltabilir, enerji tüketimini artırabilir veya filtre elemanına zarar verebilir.

En ekonomik yaklaşım, filtrenin gerçek çalışma koşullarında nasıl davrandığını anlamak ve ölçülebilir verilere dayalı bir değişim noktası belirlemektir.