Dostosowanie harmonogramu wymiany filtrów do własnych potrzeb

Autorzy: Robert Connor Rojina i Richard Juskowiak, Donaldson — Filtracja procesowa

Wymiana filtrów procesowych we właściwym czasie ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa żywności i napojów oraz rentowności. Zbyt późna wymiana wkładów stwarza ryzyko zanieczyszczenia z powodu rozrostu pleśni i bakterii. Zbyt wczesna wymiana stwarza ryzyko niepotrzebnych przestojów i wydatków. Idealny harmonogram wymian filtrów jest specyficzny dla każdego obiektu.

Pierwotny harmonogram konserwacji to harmonogram, który opiera się na określonych wstępnie datach kalendarzowych. Z natury jest to dość arbitralne. Z kolei zoptymalizowany harmonogram konserwacji to harmonogram, który ustala się na podstawie zaleceń producenta w połączeniu ze staranną oceną — na podstawie spadków ciśnienia, testów integralności wkładu lub obu tych elementów. Opracowanie tego zoptymalizowanego harmonogramu zajmuje więcej czasu, ale jego zaletą jest bezpieczniejszy i bardziej ekonomiczny system.

Oto zalecane kroki w procesie oceny filtrów i planowania wymian:

Jako punkt odniesienia należy przyjąć zalecenia producenta filtrów.

Ponieważ sterylizacja parowa jest procesem wysokotemperaturowym, wywołuje ona naprężenia we wkładzie i po pewnej liczbie cykli powoduje zużycie mediów. Filtry są dostarczane z wytycznymi dotyczącymi wymiany, zwykle opartymi na średniej liczbie cykli sterylizacji, które filtr może tolerować. Większość wkładów dostępnych na rynku umożliwia wykonanie od 80 do 90 cykli sterylizacji parowej, chociaż nowsze technologie, takie jak filtry LifeTec™ zaprojektowane przez firmę Donaldson Co., pozwalają na 100 lub więcej cykli.

Ten zalecany harmonogram wymian jest punktem wyjścia, ale w danym obiekcie zapotrzebowanie dotyczące filtra może być mniejsze lub większe. Zapotrzebowanie to może również zmieniać się w zależności od pór roku lub poszczególnych zasobów. Na przykład cykle podczas pogody wilgotnej mogą wymagać bardziej intensywnego używania separatora cyklonowego i filtrów koalescencyjnych w celu kontrolowania wilgoci w sprężonym powietrzu. Woda studzienna stawia wyższe wymagania przed filtrami wstępnymi cieczy niż woda wodociągowa.

Monitorowanie spadków ciśnienia.

Pierwszym sposobem ustalenia bardziej precyzyjnego harmonogramu wymian filtrów jest monitorowanie spadków ciśnienia (DP). Spadek ciśnienia, mierzony w funtach na cal kwadratowy (psi), to różnica pomiędzy ciśnieniem przed filtrem a ciśnieniem za filtrem. Ta zmiana ciśnienia sygnalizuje wielkość ograniczenia przepływu powodowanego przez filtr. Wraz ze wzrostem różnicy ciśnień filtr zbliża się do końca przydatności. Duży spadek ciśnienia za filtrem ostrzega, że nadszedł czas na regenerację lub wymianę filtrów — zanim spowodują one kosztowne wyłączenie. Sposób ten może jednak być trudniejszy w instalacjach ze złożonymi systemami filtracji.

Producent filtrów może zalecić maksymalny spadek ciśnienia, ale decyzja może sprowadzać się do ekonomii. Jeżeli filtrowanie zaczyna się przy spadku ciśnienia 1 lub 2 psi, wymianę filtra można opóźnić do 10 psi. Wraz ze wzrostem różnicy ciśnień pompy będą musiały pracować ciężej, aby nadrobić spadki ciśnienia na filtrze i utrzymać stałą wydajność procesu. Tworzy to kompromis między zwiększonymi kosztami energii a kosztami wymiany filtrów. Jeżeli filtry nie zostaną wymienione, ostatecznie całkowicie zatkają się zanieczyszczeniami i mogą spowodować kosztowne przerwy w produkcji.

Przeprowadzanie testów integralności.

Innym sposobem ustalenia poziomu zapotrzebowania na filtry jest przetestowanie filtrów pod kątem zużycia. Jeżeli powietrze, woda lub para są zanieczyszczone powyżej przeciętnej, testy mogą na przykład uzasadniać wymianę co cztery miesiące zamiast co sześć według zaleceń.

W formalnym teście integralności wkłady są umieszczane w urządzeniu mierzącym DP, wydajność (procent wychwytywania) lub oba te parametry. Metody testowe dla filtrów powietrza, pary i cieczy są różne. W przypadku membranowych filtrów do cieczy najczęstszą metodą jest podanie sprężonego powietrza na zwilżoną membranę w celu sprawdzenia, jak łatwo tworzy się pęcherzyk po przeciwnej stronie („ciśnienie powstania pęcherzyka”). W przypadku posiadania wielu wkładów wykonujących tę samą funkcję w procesie w celu zapewnienia obrazu całościowego można przetestować dwa lub trzy z nich.

Dostosowany do indywidualnych potrzeb plan powinien również uwzględniać częstotliwość sterylizacji parowej. Na przykład, jeżeli pod koniec procesu butelkowania wody stosowane są wkłady membranowe, można przetestować integralność filtrów pod koniec wybranej zmiany i ekstrapolować te dane na tygodnie lub miesiące, aby uzyskać przybliżony właściwy odstęp czasowy między wymianami.  Korzyści są oczywiste:  Zapewnienie sobie kilku miesięcy na zaplanowanie i przygotowanie zapasu filtrów zamiennych, czyli dostępności elementów umożliwiających utrzymanie działania systemu w momencie, kiedy konieczna będzie wymiana.

Wniosek

Znajomość kosztów przestoju podczas wymiany filtrów może pomóc w ustaleniu strategicznego harmonogramu wymiany filtrów. Firma Donaldson może pomóc w przeprowadzeniu tej oceny i opracować dostosowaną do indywidualnych potrzeb strategię konserwacji zapobiegawczej, która minimalizuje przestoje poprzez poprawę wydajności filtra. Nasz zespół zapewnia również wstępne rundy testowe dla nowych klientów, aby pomóc ustalić odpowiedni harmonogram wymiany.

Aby uzyskać pełny artykuł, zobacz nasz wkład w numerze pisma „Plant Engineering” z września 2017 r.