Filtracja siatkowa i wgłębna – porównanie
- Szczegóły
W procesach przemysłowych, gdzie wymagana jest wysoka skuteczność i trwałość filtracji, coraz częściej stosuje się zaawansowane techniki filtracji siatkowej i wgłębnej. Wkłady filtracyjne, będące kluczowym elementem tych systemów, odgrywają zasadniczą rolę w zapewnieniu czystości i jakości produktu.
Wkłady metalowe w filtracji
Wkłady metalowe doskonale sprawdzają się w przypadku filtracji dużych strumieni cieczy i gazów w procesach wysokotemperaturowych. Ponieważ do produkcji wkładów wykorzystuje się zazwyczaj wysokogatunkowe stale kwasoodporne (standardowo stal 316L) charakteryzują się one wysoką odpornością termiczną oraz kompatybilnością chemiczną w szerokiej gamie roztworów chemicznych, również silnie agresywnych i wysoce korozyjnych. Dzięki bardzo wysokiej porowatości medium filtracyjnego (na poziomie 70-87%) możliwe stało się prowadzenie procesu filtracji dużych objętości płynów w jednostce czasu przy jednoczesnych zachowaniu minimalnych strat oporu oraz wysokiej dokładności filtracji.
Dodatkowym atutem wkładów jest ich długa żywotność oraz możliwość wielokrotnej regeneracji, podczas której przywracane są pierwotne własności produktu. Dzięki tym cechom filtry z włókniny metalowej są szczególnie często używane w bardzo wymagających procesach filtracji gorących gazów. Filtry wykonane z włókniny stalowej pozwalają na znaczne zwiększenie prędkości przepływu oczyszczanych strumieni gazów co powoduje zmniejszenie powierzchni filtracyjnych, zmniejszenie wymiarów obudowy filtracyjnej i znaczną redukcję ogólnych kosztów inwestycyjnych.
Instalacje wykonane na bazie elementów metalowych mogą pracować zarówno w prądzie krzyżowym (Beckicross) z opłukiwaniem wstecznym lub jako konwencjonalny filtr regenerowalny okresowo (po wyjęciu z instalacji) jak i automatycznie w tzw. Medium filtracyjne może być wykonane z metalowej siatki filtracyjnej, zgrzewanej włókniny stalowej lub z wysoko-porowatego metalospieku stali kwasowej.
Firma ChemTech podjęła współpracę z firmą Bekaert, która opracowała unikalny i kompletny proces wytwarzania medium filtracyjnego ze zgrzewanych mikrowłókien stalowych (różnego rodzaju stale kwasowe) oraz specjalistycznych elementów filtracyjnych.
Przeczytaj także: Definicja i pomiar filtracji kłębuszkowej
Rodzaje wkładów metalowych
- Wkłady z włókniny metalowej
- Wkłady z metalowej siatki filtracyjnej
- Wkłady z metalospieku stali kwasowej
Zastosowanie wkładów metalowych
W procesach filtracji polimerów oraz roztworów o wysokiej lepkości często stosuje się wkłady metalowe, których medium filtracyjne stanowi kilka warstw siatek filtracyjnych punktowo zgrzanych ze sobą. Filtry do pary znajdują zastosowanie w najbardziej wymagających instalacjach przemysłu spożywczego i farmaceutycznego. Typoszereg wkładów i obudów obejmuje pełny zakres zastosowań, od małych filterków stosowanych w punktach odbioru, do dużych typu Jumbo, instalowanych centralnie. Obudowy filtracyjne wykonane są ze stali kwasowej 316L dla wszystkich dostępnych wkładów. Zapewniają one najwyższy stopień bezpieczeństwa mikrobiologicznego.
Filtry wykonane z wysokoporowatego metalospieku stali kwasowej są klasycznym typem filtrów do oczyszczania gorącej pary wodnej. Nie jest to jednak jedyne zastosowanie tego rodzaju filtrów. Para jako medium pomocnicze, pośrednio lub bezpośrednio stykające się z produktem lub sterylną instalacją wymaga dokładnej filtracji. Instalacje parowe pracują w bardzo ekstremalnych warunkach, generując dużo zanieczyszczeń mechanicznych, np. przemysł rafineryjny - podczas procesów tj.
Właściwości wkładów metalowych
Wkłady filtracyjne cechują się absolutnym stopniem zatrzymywania w zakresie efektywności od 1 do 100um. W procesie produkcji włókniny metalowej wykorzystywane są bardzo cienkie włókna stalowe o grubości od 1 do 80um. Wkłady świecowe wykonane z włóknin stalowych są w całości spawane, dzięki czemu odznaczają się wysoką wytrzymałością mechaniczną oraz wysoką odpornością na siły ścierające pochodzące od penetrujących cząstek. Filtry można wielokrotnie poddawać procesowi regeneracji.
Wysoka odporność termiczna, również w środowisku utleniającym - Ponieważ wszystkie elementy konstrukcyjne wkładu wykonane są ze stali ich odporność termiczna determinowana jest rodzajem użytego stopu oraz materiałem uszczelnienia. Wysoka odporność chemiczna - Standardowo wkłady wykonywane są ze stali kwasoodpornej 316L, która wykazuje szeroką kompatybilność chemiczną. Możliwość wielokrotnej regeneracji - Wkłady filtracyjne są przystosowane do wielokrotnej regeneracji, podczas której przywracane są ich pierwotne własności. Jednorodny rozkład i wielkość porów - Zastosowanie specjalnie opracowanej techniki wytwarzania wkładów osiągany jest jednorodny rozkład oraz wielkość porów na całej powierzchni filtra. Proces rozkładu wielkości cząstek proszku metalowego na etapie wytwarzania jest dokładnie kontrolowany a jego spiekanie odbywa się w ściśle kontrolowanej atmosferze, w temperaturze zbliżonej do temperatury topnienia dla danego stopu.
Materiały wykonania
Włókniny metalowe oraz wytwarzane z nich produkty mogą być wykonywane z różnego rodzaju stopów jak np. stale szlachetne, nikiel oraz stopy niklu a także stopy specjalne tj. Inconel 601 lub Fecralloy. Na wybór odpowiedniego materiału mają wpływ zasadniczo dwa czynniki: temperatura oraz środowisko prowadzenia procesu filtracji. Standardowym materiałem wykorzystywanym do produkcji filtrów jest włóknina ze stali kwasoodpornej 316L. Wkłady wykonane z tego rodzaju materiału mogą pracować w temperaturze nieprzekraczającej 350oC. W przypadku procesów wysokotemperaturowych można zastosowań np. Inconel 600 (temperatura pracy do 560oC), Alloy HR (temperatura pracy do 600oC) lub Facralloy, który pozwala na ciągłe prowadzenie procesu w temperaturze 1000oC.
Przeczytaj także: Webber AP8400 - wymiana filtrów
Siatki filtracyjne
Siatki filtracyjne wykorzystywane do produkcji wkładów wykonane są z wysokogatunkowych stali kwasoodpornych, zazwyczaj w gatunku 316L oraz 304. W przypadku aplikacji bardziej wymagających istnieje możliwość wykonania filtrów z innych materiałów, m.in. Wkłady mogą być wykonane w technologii plisowanej lub cylindrycznie zwijanej. Wszystkie elementy wkładów wykonane są z wysokogatunkowych stali kwasoodpornych (316L, 304) lub materiałów specjalnych tj. Wkłady charakteryzują się doskonałą odpornością na działanie wysokich temperatur.
Plisowane filtry metalowe z wielowarstwowej siatki, ze stali kwasowej wykonujemy również na zamówienie, pod konkretny wymiar. Filtry występują w postaci powszechnie stosowanych wkładów świecowych, cylindrów obustronnie otwartych oraz różnego rodzaju płaskich arkuszy. Ciekawym przykładem plisowanych wkładów metalowych są elementy zbudowane z grubych plisów. Zasadniczą zaletą tych elementów jest możliwość łączenia modułów. W swojej ofercie posiadamy dyski z materiałów spiekanych, wykonane z tytanu oraz różnych gatunków stali.
Typy siatek wielowarstwowych
- Siatki wielowarstwowe typu A - powstają poprzez połączenie w procesie zgrzewania pięciu różnych warstw siatek filtracyjnych. Jest to najbardziej popularny typ siatek wielowarstwowych. Dostępne efektywności siatek w zakresie od 1 do 100um. Siatki charakteryzują się wysoką odpornością mechaniczną oraz temperaturową.
- Siatki wielowarstwowe typu B - powstają w procesie zgrzewania kilku warstw siatek o oczku kwadratowym. Ze względu na duży stosunek otwarcia (porowatość 50 - 60%) siatka wykazuje niskie opory przepływu i wysoką przepustowość.
- Siatki wielowarstwowe typu C - powstają w procesie zgrzania blachy perforowanej z kilkuwarstwową siatką filtracyjną. Gotowy produkt charakteryzuje się bardzo wysoką wytrzymałością mechaniczną.
- Siatki wielowarstwowe typu D - powstają poprzez zgranie dwóch lub trzech warstw tresy płaskiej (siatka o splocie holenderskim) o jednakowej wielkości oczek.
Przeczytaj także: Optymalne rozcieńczenie bimbru
tags: #filtracja #siatkowa #i #wgłębna #porównanie
