V predchádzajúcom článku TOPTITECH na základe prvých dvoch kľúčových rozmerov odhalil, prečo sú spekané kovové filtre spoľahlivejšou a ekonomickejšou dlhodobou-možnosťou v drsnom chemickom prostredí. Tento článok bude pokračovať vo vysvetľovaní zvyšných troch aspektov.
Výhoda 3: Vysoká mechanická pevnosť a odolnosť voči deformácii tlakom
Náročné chemické procesy sú často sprevádzané kolísaním tlaku, vysokým diferenčným tlakom alebo rázmi tekutín. Spekané kovové filtre sa vyrábajú práškovou metalurgiou a vytvárajú monolitickú, trojrozmernú sieťovú štruktúru s vysokou mechanickou pevnosťou a štrukturálnou integritou, ktorá im umožňuje ľahko zvládnuť tlakové impulzy systému a cyklické zaťaženie.
Mechanická pevnosť polymérových filtrov závisí od medzimolekulových síl v polymérnych reťazcoch, ktoré sú oveľa slabšie ako kovové väzby. Pri vysokom diferenčnom tlaku, najmä pri zvýšených teplotách, sú polymérové filtre vysoko náchylné na „tečenie“ deformáciu, nadúvanie alebo dokonca kolaps vnútorných nosných vrstiev. To vedie k zmenšeniu filtračnej plochy, zníženiu prietoku a predčasnému upchávaniu. Okrem toho v systémoch s vibráciami je únavová životnosť polymérových filtrov oveľa nižšia ako u kovových filtrov.
Výhoda 4: Výborná čistiteľnosť a predĺžená životnosť (opätovné použitie)
Toto je hlavná výhoda určujúca celkové náklady na vlastníctvo (TCO). Podstatou spekaného kovového filtra je, že ide o trvalé, opakovane použiteľné filtračné médium. Keď sa pokles tlaku zvýši v dôsledku zachytených nečistôt, filter možno účinne vyčistiť-na mieste alebo offline pomocou rôznych metód, ako napríklad:
--- Spätné preplachovanie: Na uvoľnenie filtračného koláča použite plyn alebo čistú kvapalinu.
---Chemické čistenie (CIP): Použitie kyselín, zásad alebo rozpúšťadiel na rozpustenie špecifických nečistôt.
---Ultrazvukové čistenie: Na hĺbkové čistenie vnútorných pórov.
- – Tepelné spracovanie (vyhorenie): Na odstránenie organických zvyškov.
Pri správnom čistení môže byť výkon kovového filtra obnovený v blízkosti jeho pôvodného stavu, čo umožňuje desiatky alebo dokonca stovky cyklov používania, pričom životnosť môže dosiahnuť 5-10 rokov alebo viac.
Polymérové filtre sú väčšinou navrhnuté ako jednorazové prvky. Ich materiály často neznesú agresívne spôsoby čistenia (napr. vysoké teplo, silné chemikálie, ultrazvuk). Pokus o ich čistenie môže spôsobiť poškodenie konštrukcie alebo vážne zníženie výkonu. Preto, keď sa upchajú, musia sa vymeniť. V procesoch s vysokým zaťažením kontaminantmi môže byť táto frekvencia výmeny veľmi vysoká, čo zvyšuje nielen náklady na nákup filtra, ale aj značné náklady na likvidáciu odpadu a prestoje.
Tabuľka 2: Schématická analýza nákladov životného cyklu
| Nákladová položka | Spekaný kovový filter | Polymérový filter | ||
| Počiatočné nákupné náklady | Vyššie | Nižšia | ||
| Frekvencia výmeny | Veľmi nízka (roky) | Vysoká (týždne až mesiace) | ||
| Náklady na čistenie/údržbu | Stredné (možné čistiť-na mieste) | Žiadne alebo nízke (na jedno použitie) | ||
| Náklady na prestoje | Veľmi nízka | Vysoká (časté zmeny-výstupov) | ||
| Náklady na likvidáciu odpadu | Takmer nula | Vysoká (významné množstvo pevného odpadu) | ||
| 3-5 ročné celkové náklady na vlastníctvo | Typicky NIŽŠIE | Typicky VYŠŠIE | ||
Výhoda 5: Absolútna integrita médií a nulové riziko migrácie vlákien
V aplikáciách vyžadujúcich ultra-vysokú čistotu, ako sú polovodičové mokré procesy, vysoko-čisté farmaceutické kvapaliny alebo ochrana vysoko{2}}katalyzátorov, sa samotné filtračné médium nesmie stať zdrojom kontaminácie. Vďaka svojej monolitickej, bezšvovej spekanej štruktúre, spekané kovové filtre počas prevádzky absolútne nepúšťajú vlákna ani častice. To zaisťuje absolútnu čistotu následnej procesnej kvapaliny.
Mnoho polymérových filtrov, najmä hlboko{0}}skladané filtre zo sklenených vlákien alebo určité ihlovité{1}}filtre, so sebou nesie riziko vypadávania vlákien alebo migrácie média pod vplyvom tekutiny (erózie), tlakových rázov alebo chemického napadnutia. Tieto odlupované mikroskopické vlákna sa stávajú novými kontaminantmi v procesnom toku, čo môže potenciálne spôsobovať upchávanie následného zariadenia, defekty produktu alebo otravu katalyzátorom, čo vedie k značným kvalitatívnym a ekonomickým stratám.
Záver
V štandardných, nízko{0}}tlakových, nízkych{1}}teplotách a miernych chemických podmienkach môžu byť polymérové filtre vďaka nižším počiatočným nákladom rozumnou voľbou. Akonáhle sa však procesné prostredie stane „náročným“-zahŕňajúcim agresívne chemikálie, vysoké teploty, kolísanie tlaku alebo prísne požiadavky na čistotu-, päť výkonnostných výhod filtrov zo spekaného kovového prášku vytvorí ohromnú celkovú konkurencieschopnosť.
Výber spekaného kovového filtra neznamená len výber komponentu; volí vyššiu spoľahlivosť procesu, nižšie-dlhodobé prevádzkové riziko a udržateľnejší výrobný model (zníženie odpadu). Jeho výnimočná odolnosť a opätovná použiteľnosť sa premietajú do menšieho počtu{2}}výmien, menej prestojov a nižších celkových nákladov na vlastníctvo, čo v konečnom dôsledku chráni náročné chemické procesy a vytvára dlhodobú-hodnotu.
