Come scegliere le cartucce di filtro per i liquidi industriali ad alta viscosità
Una guida pratica sui filtri, sulla riduzione della pressione, sulla capacità di flusso e sulla dimensione delle cartucce
La filtrazione di liquidi ad alta viscosità è fondamentalmente diversa dalla filtrazione dell'acqua.e altri fluidi di processo viscosi incontrano una maggiore resistenza durante il passaggio attraverso il filtro, rendendo più difficile raggiungere la portata richiesta senza un eccessivo calo di pressione.
Per i produttori industriali, scegliere la cartuccia di filtro sbagliata può portare a una produzione lenta, una sostituzione frequente del filtro, un flusso instabile e un consumo inutile di energia della pompa.
La soluzione non consiste semplicemente nell'installare una pompa ad alta pressione o nel selezionare un valore di micron più grossolano.Il successo della filtrazione ad alta viscosità inizia con la viscosità effettiva del fluido, la portata richiesta, l'obiettivo di filtrazione e l'area di filtraggio disponibile.
PULLNER fornisce cartucce di filtro a pleat in PP ad alta viscosità progettate per applicazioni che coinvolgono resine, adesivi, oli, rivestimenti e altri liquidi industriali compatibili.
1Cosa rende difficile la filtrazione di liquidi ad alta viscosità?
La viscosità descrive la resistenza al flusso di un liquido.mentre una resina spessa o un adesivo richiede più pressione per muoversi attraverso la stessa struttura del filtro alla stessa portata.
Questo crea diversi problemi di funzionamento comuni.
Alta pressione differenziale iniziale.Anche una cartuccia pulita può generare un eccessivo calo di pressione se la sua area di filtrazione è insufficiente per la viscosità del liquido e il flusso richiesto.
Riduzione del flusso di produzione.Quando la pressione della pompa disponibile è limitata, una maggiore resistenza del filtro può ridurre il flusso effettivo e prolungare il tempo di lavorazione.
Sostituzione prematura del filtro.Un filtro può raggiungere rapidamente la sua pressione differenziale ammissibile quando la combinazione di viscosità, carico di particelle e area di filtrazione non è adatta.
Deformazione o compattazione dei media.Alcune strutture di filtraggio possono deformarsi sotto una pressione differenziale eccessiva, influenzando potenzialmente i percorsi di flusso e le prestazioni di filtrazione.
Costi operativi più elevati.I tempi di elaborazione più lunghi, le cartucce aggiuntive, i frequenti cambi e le modifiche inutili delle attrezzature possono aumentare il costo totale della filtrazione.
Una distinzione importante è se il calo di pressione è già elevato immediatamente dopo l'installazione di una cartuccia pulita o aumenta rapidamente durante il funzionamento.
Se il calo di pressione iniziale è eccessivo, può essere responsabile la viscosità, la portata, la resistenza dei media o l'insufficiente area di filtrazione.Il carico di contaminanti o la variazione del processo a monte possono essere il fattore più importante.
2Quali liquidi industriali richiedono una selezione speciale dei filtri?
La filtrazione ad alta viscosità è comune in diverse industrie manifatturiere, ma fluidi diversi richiedono diverse strategie di filtrazione.
Resine e soluzioni polimeriche
Le resine possono contenere particelle in sospensione, gel, agglomerati o altri contaminanti di processo.
La cartuccia selezionata deve fornire l'eliminazione delle particelle richiesta, pur rimanendo compatibile con la composizione chimica e la viscosità della resina alla temperatura di funzionamento.
Per alcune formulazioni di resine, una pressione eccessiva o un riscaldamento inadeguato possono influenzare la qualità del prodotto.
Adesivi e sigillanti
Gli adesivi possono essere molto viscosi e possono contenere particelle, gel o materiale parzialmente curato.
Un filtro con una superficie insufficiente può produrre un eccessivo calo di pressione, mentre i supporti inadatti possono diventare difficili da pulire o possono introdurre estratti indesiderati.
Il valore di micron appropriato dipende dalla pulizia del prodotto richiesta e dalla dimensione dei contaminanti da eliminare.
Vernici, rivestimenti e inchiostri per la stampa
Queste applicazioni possono richiedere la rimozione di particelle, agglomerati o sostanze estranee che potrebbero influenzare l'aspetto del rivestimento, le prestazioni dell'ugello o la qualità del prodotto finale.
Il filtraggio deve essere scelto con attenzione perché un filtro troppo sottile può rimuovere i componenti desiderabili o causare un inutile calo di pressione.
La compatibilità chimica, le caratteristiche delle particelle e la qualità del prodotto finale richiesto dovrebbero guidare la selezione.
Oli industriali e lubrificanti
Gli oli pesanti e i lubrificanti possono diventare molto più viscosi a temperature più basse.
Per tali applicazioni, la progettazione deve tener conto sia della normale viscosità di funzionamento che delle condizioni di avvio a freddo,soprattutto quando il sistema di filtrazione deve funzionare prima che il liquido raggiunga la temperatura normale.
Altri liquidi di processo
Gli sciroppi, gli ingredienti liquidi concentrati, i detersivi e alcuni prodotti chimici intermedi possono richiedere anche una filtrazione ad alta viscosità.
Ogni applicazione deve essere valutata individualmente, anziché assegnare un filtro basato solo sulla viscosità.
3. Iniziare con la viscosità alla temperatura di funzionamento reale
Uno degli errori più comuni nella selezione del filtro è quello di utilizzare un valore di viscosità senza specificare la temperatura alla quale è stato misurato.
Molti oli, resine e altri liquidi diventano meno viscosi quando vengono riscaldati.
Quando si richiede un preventivo, indicare:
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Nome e composizione del liquido, se disponibili
-
Viscosità dinamica in cP o mPa·s o viscosità cinematica in cSt
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Temperatura alla quale è stata misurata la viscosità
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Temperature di funzionamento normali e massime
-
Temperatura minima di avvio, se pertinente
La viscosità dinamica e la viscosità cinematica sono quantità diverse e non devono essere considerate intercambiabili senza le informazioni appropriate sulla densità.
Se la viscosità varia con la temperatura o se il liquido non è newtoniano, il metodo di misura e le condizioni di funzionamento sono particolarmente importanti.
Non aumentare la temperatura di processo solo per ridurre la caduta della pressione del filtro senza confermare che il liquido, i filtri, i sigilli e le apparecchiature possano funzionare in modo sicuro nelle condizioni proposte.
Se il riscaldamento non è consentito, la soluzione più pratica può essere quella di aumentare la superficie di filtrazione o di regolare il flusso del sistema.
4. Come selezionare il giusto filtro
Il mezzo di filtrazione influenza la resistenza al flusso, la ritenzione delle particelle, la compatibilità chimica e la durata di vita.
Cartucce di filtro a piegatura in PP
Le cartucce piegate in polipropilene forniscono una grande area di filtrazione efficace all'interno di una struttura relativamente compatta.
Per i liquidi ad alta viscosità compatibili, aumentare l'area di supporto disponibile può contribuire a ridurre la resistenza idraulica associata alla lavorazione del volume liquido richiesto.
La serie PPM di PULLNER è progettata per applicazioni ad alta viscosità come resine, adesivi, oli e rivestimenti.
Le configurazioni disponibili includono lunghezze da 10", 20", 30" e 40", con valori di filtrazione da 0,1 a 100 μm, a seconda del modello selezionato.
Le cartucce PPM sono idonee per la valutazione quando il processo richiede filtrazione usa e getta, supporti polimerici compatibili e un'area di filtrazione più ampia di quella che può fornire un filtro compatto convenzionale.
Per la configurazione specifica del liquido e della cartuccia devono essere confermati i limiti effettivi di compatibilità chimica e di temperatura.
Altre opzioni di filtro
A seconda della composizione chimica, della temperatura e dei requisiti di filtrazione, potrebbe essere necessario valutare altri media.
Per le sostanze chimiche aggressive o le condizioni termiche difficili, la compatibilità dei materiali diventa particolarmente importante.può essere più appropriata una diversa struttura di filtrazione a membrana polimerica o in acciaio inossidabile.
Tuttavia, cambiare il materiale del filtro non risolve automaticamente l'alta caduta di pressione.
5Perché l' area di filtrazione è più importante della semplice scelta di un indice di micron più grossolano
Quando un filtro produce un eccessivo calo di pressione, alcuni operatori considerano di passare da un filtro più fine a uno più grossolano.
Questo può ridurre la resistenza al flusso, ma può anche permettere alle particelle indesiderate di passare a valle.
Un primo passo più appropriato consiste nel determinare se la cartuccia ha una superficie di filtrazione sufficiente per la viscosità del liquido e il flusso richiesto.
Ad esempio, consideriamo un processo che richiede una prestazione specifica di rimozione delle particelle, ma non può raggiungere il suo flusso di destinazione attraverso una cartuccia corta.
Invece di modificare immediatamente il micron rating, il progettista del sistema può valutare una cartuccia più lunga o cartucce aggiuntive in parallelo.
Un'area di filtrazione efficace più ampia può distribuire il flusso di liquido su più supporti, riducendo potenzialmente la caduta di pressione senza modificare il valore di filtrazione richiesto.
Il risultato finale dipende dalla costruzione del supporto, dalla geometria della cartuccia e dalle proprietà effettive del fluido, quindi le prestazioni devono essere verificate utilizzando dati specifici del modello.
6Come determinare la quantità di cartuccia richiesta
Il numero richiesto di cartucce deve essere calcolato utilizzando il flusso ammissibile per cartuccia nelle condizioni di processo effettive.
Una relazione di dimensione preliminare è:
Dove:
-
(N) è il numero preliminare di cartucce
-
(Q_{\mathrm{total}}) è il flusso di flusso del sistema richiesto
-
(Q_{\mathrm{allowable}}) è il flusso ammissibile per cartuccia alla viscosità, temperatura, capacità di filtrazione e caduta di pressione specificate
Il flusso ammissibile non dovrebbe essere prelevato direttamente da una classificazione di catalogo basata sull'acqua e applicato a un liquido viscoso senza aggiustamento o dati di supporto sulle prestazioni.
La configurazione selezionata deve tenere conto anche del carico dei contaminanti e dell'intervallo di funzionamento desiderato.
Per i liquidi ad alta viscosità, una cartuccia più lunga o più cartucce può essere più efficace che aumentare il flusso attraverso un singolo elemento al di là del suo raggio di funzionamento adatto.
7Come controllare la pressione differenziale
La pressione differenziale è la differenza di pressione tra i lati a monte e a valle del filtro.
Per i liquidi ad alta viscosità, è importante distinguere il calo di pressione dell'elemento pulito dal calo di pressione aggiuntivo causato dai contaminanti accumulati.
Diverse misure possono contribuire a mantenere condizioni di funzionamento accettabili.
Misurare il filtro per la viscosità effettiva.Confirmare la viscosità alla temperatura di processo piuttosto che basarsi su valori di flusso basati sull'acqua.
Fornire un'area di filtrazione sufficiente.Le cartucce più lunghe o gli elementi paralleli aggiuntivi possono ridurre la richiesta di flusso applicata a ciascuna cartuccia.
Selezionare un indice di micron appropriato.Il filtro deve soddisfare il requisito di ritenzione delle particelle senza introdurre resistenza inutile.
Controllare la caduta di pressione durante il funzionamento.Registrare la caduta di pressione pulita iniziale e stabilire un limite di sostituzione in base alle specifiche della cartuccia e dell'alloggiamento.
Controlla la contaminazione a monte.L'eccesso di solidi, gel o agglomerati può causare un rapido aumento della caduta di pressione indipendentemente dall'area nominale del filtro.
Verifica il sistema completo.Anche le caratteristiche della pompa, le tubazioni, le valvole e le restrizioni dell'alloggiamento contribuiscono al fabbisogno di pressione totale.
L'aumento della pressione della pompa da sola non è una soluzione affidabile: la cartuccia, l'alloggiamento, le guarnizioni e i tubi devono rimanere entro i limiti di funzionamento previsti.
8. PULLNER PPM Cartucce per filtri ad alta viscosità
La serie PPM di PULLNER è una gamma di cartucce di filtro a piegatura PP sviluppata per liquidi industriali ad alta viscosità compatibili.
La sua struttura plissata di grande area consente di aumentare l'area di filtrazione attraverso la lunghezza della cartuccia e la quantità di elementi piuttosto che basarsi solo su un valore di filtrazione più grossolano.
Specifiche principali del prodotto
| Parametro |
Serie PPM |
| Medi filtranti |
Polipropilene (PP) |
| Indice di filtrazione |
0.1·100 μm, a seconda del modello |
| Lunghezza della cartuccia |
10", 20", 30", 40" |
| Diametro esterno |
Circa 69 mm |
| Connessioni di fine |
Configurazioni DOE/SOE selezionate |
| Temperatura massima di funzionamento |
80°C, a seconda delle specifiche del modello |
| Pressione differenziale massima |
4 bar a 21°C; 2,4 bar a 80°C |
| Applicazioni tipiche |
Resine, adesivi, oli, rivestimenti |
| Personalizzazione |
Lunghezze selezionate, connessioni e opzioni di tenuta |
I valori di pressione e temperatura sopra indicati sono limiti specifici del prodotto e non sono obiettivi di funzionamento continuo raccomandati per ogni applicazione.La pressione differenziale ammissibile durante il funzionamento deve essere confermata per il modello selezionato e la temperatura effettiva..
PULLNER valuta la configurazione della cartuccia richiesta in base alla viscosità del liquido, al grado di filtrazione, alla portata, alla temperatura e alle condizioni di pressione.
9Come valutare un filtro ad alta viscosità prima di ordinare
Prima di impegnarsi per una quantità di produzione, è consigliabile confermare la configurazione del filtro proposta in condizioni di processo rappresentative.
Una valutazione pratica dovrebbe comprendere:
Caduta di pressione iniziale:Misurare la caduta di pressione su una cartuccia pulita alla viscosità e al flusso specificati.
Capacità di flusso:Confirmare che il filtro è in grado di raggiungere la portata richiesta senza superare i limiti di pressione ammissibili.
Ritenzione delle particelle:Verificare che la classificazione e il supporto selezionati forniscano l'eliminazione dei contaminanti richiesta.
Intervallo di funzionamento:Monitorare i cambiamenti della caduta di pressione mentre la cartuccia accumula i contaminanti.
Compatibilità del prodotto:Controllare che i supporti e i sigilli non influenzino negativamente il liquido di processo.
Durata di vita e costi operativi:Confrontare il consumo di cartucce, la manodopera, i tempi di fermo e altre spese operative.
Se il fluido è sensibile alla temperatura o al taglio, la prova deve essere effettuata secondo le condizioni di processo effettive o secondo un protocollo di prova rappresentativo.
Un basso calo di pressione iniziale da solo non dimostra che una cartuccia fornirà una durata di vita accettabile.
10Quali informazioni sono richieste per un preventivo?
Per raccomandare una cartuccia filtro adatta per un liquido ad alta viscosità, PULLNER ha bisogno delle seguenti informazioni.
| Parametro |
Informazioni richieste |
| Tipo di liquido |
Resina / Adesivo / Olio / Rivestimento / Altro |
| Viscosità |
Valore e unità |
| Temperatura di misurazione della viscosità |
°C |
| Tasso di flusso necessario |
Flusso totale del sistema |
| Indice di filtrazione |
Classificazione dei microni richiesta |
| Temperatura di funzionamento |
Normale e massimo |
| Pressione di funzionamento |
Normale e massimo |
| Limite di pressione differenziale |
Se disponibile |
| Filtro esistente |
Modello / disegno / campione |
| Configurazione dell'abitazione |
Lunghezza / Diametro / Connessione terminale |
| Contaminanti |
Tipo di particelle e carico, se noto |
| Quantità |
Quantità sperimentale e domanda annuale prevista |
Fornire questi dettagli aiuta a evitare di scegliere una cartuccia basata su un flusso idrico inadeguato o su un solo valore nominale di micron.
11Cerchi una soluzione filtrante per liquidi ad alta viscosità?
La filtrazione ad alta viscosità richiede un equilibrio tra capacità di flusso, calo di pressione, ritenzione delle particelle e costi operativi.
PULLNER fornisce cartucce di filtro a pleat PP ad alta viscosità PP per resine, adesivi, oli, rivestimenti e altri liquidi di processo industriale compatibili.
Sia che si stia sviluppando un nuovo sistema di filtrazione o sostituendo una cartuccia esistente, PULLNER può aiutare a valutare l' area di filtrazione richiesta, la lunghezza della cartuccia, il micron rating,e configurazione dell'impianto.
Inviateci il tipo di liquido, la viscosità alla temperatura di funzionamento, la portata richiesta, il grado di filtrazione, la pressione di funzionamento e il modello di filtro esistente.
Il nostro team può esaminare l'applicazione e raccomandare una configurazione adeguata per la valutazione tecnica e il preventivo.
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