Как очистить и повторно использовать фильтр из спеченного металла

Да, большинство фильтров из спеченного металла можно очистить и использовать повторно, и это одна из главных причин, по которой покупатели выбирают именно их. Однако повторное использование не происходит автоматически. Возможность возвращения очищенного элемента в рабочее состояние зависит от того, что вызвало его засорение, где именно в фильтрующем материале скопились загрязнения, как устроен элемент и как вы проверяете результат. Фильтр, который выглядит чистым, всё равно может быть частично забитым или повреждённым в результате агрессивной очистки.

В данном руководстве рассказывается, как подобрать метод очистки в зависимости от типа загрязнения, чего следует избегать и какие испытания позволяют определить, пригоден ли очищенный элемент к повторной установке.

Почему фильтры из спеченного металла можно использовать повторно

Спеченные металлические фильтрующие материалы изготавливаются из металлического порошка, слоев проволочной сетки или металлических волокон, которые путем термической обработки соединяются в жесткую пористую структуру. Поскольку эта структура является металлической и представляет собой сплошное цельное изделие, она устойчива к обратному потоку, воздействию высоких температур и многим химическим чистящим средствам, которые привели бы к разрушению одноразовых фильтрующих материалов, таких как полипропилен, полученный методом экструзии с раздувом.

Возможность повторного использования по-прежнему зависит от конкретной конструкции:

• Элементы из спеченного порошка как правило, демонстрируют наибольшую устойчивость при обратном потоке. См. CFC Filtration’s фильтры из спеченного металла для линейки продуктов на порошковой основе.
• Элементы из спечённой сетки имеют ламинированные проволочные слои, которые могут реагировать на обратное давление, если в конструкции не предусмотрена опора.
• Элементы из спеченного волокнистого войлока обладают высокой грязеемкостью за счет глубокой очистки. Такая же глубина позволяет улавливать мелкие частицы, которые сложнее удалить. Список компании CFC Filtration изготовленные на заказ фильтрующие элементы из спеченного металлического волокна для выполнения таких обязанностей.

Не следует полагать, что одна и та же процедура очистки подходит для всех перечисленных случаев. Информация о допустимых пределах очистки для вашего элемента должна быть взята из его технического паспорта или от производителя, а не из общего руководства, подобного этому.

Перед выбором метода определите тип загрязнения

Чаще всего очистка заканчивается неудачей из-за того, что метод был выбран до выявления причины загрязнения. Рекомендации производителя, в том числе Техническое описание, предоставленное компанией Graver Technologies, подразделяет загрязняющие вещества на неорганические (соли, оксиды, гидроксиды), органические (масла, смазки, воски, смолы, полимеры) и биологические (вещества на белковой основе, водоросли, растительные остатки). Часто встречаются комбинации этих типов, поэтому может потребоваться применение целой последовательности методов.

По возможности возьмите пробу загрязнённого элемента или проанализируйте состав технологической жидкости. Быстрый анализ отложений позволит избежать нескольких циклов проб и ошибок.

Методы очистки на практике

Обратная промывка или обратный выдув

Обратный поток — это самый простой метод, который наиболее эффективен в тех случаях, когда большинство загрязнений превышает размер пор и находится на поверхности или вблизи нее. Некоторые производители рекомендуют его в качестве планового обслуживания, а не в качестве крайней меры. В рекомендациях компании Graver предлагается использовать импульс, величина которого примерно в 1,5–2 раза превышает прямой поток или перепад давления, причем импульсный режим зачастую оказывается более эффективным, чем постоянный обратный поток. Рекомендации Холла Пайка описывает поток в прямом направлении, интенсивность которого как минимум в два раза превышает нормальную, в течение короткого промежутка времени.

Раствор для обратной промывки должен быть чистым. При обратной промывке нефильтрованной жидкостью новые загрязнения попадают в нижнюю часть фильтрующего материала.

Предельные значения обратного давления значительно различаются в зависимости от конструкции. В том же документе компании Hall Pyke указано, что для картриджей с волокнистым и сетчатым наполнителем обратное перепадение давления не должно превышать 1 бар, если не установлен защитный механизм для обратной промывки, тогда как прочные порошковые картриджи выдерживают гораздо более высокие значения. Рассматривайте эти данные как показатели одного конкретного производителя. Предельное значение для вашего элемента должно быть указано в его технических характеристиках.

Ультразвуковая очистка

В ультразвуковых ваннах используется кавитация для отрыва частиц от стенок пор. Они подходят для нерастворимых твердых веществ, которые не поддаются растворению химическими веществами. Инструкции, подготовленные компанией Mott и опубликованные Фильтры 3B Обратите внимание, что результаты улучшаются, если очищающий раствор также пропускать через элемент в обратном направлении, и что очистка может занимать от 10 до 60 минут. После погружения промойте фильтрованной или дистиллированной водой, чтобы моющее средство и отслоившиеся загрязнения не остались в порах.

Ультразвуковая очистка наименее эффективна при удалении мягких, липких или деформирующихся загрязнений. Её эффективность также может быть ограничена, если частицы загрязнения застряли глубоко в материале.

Химическая вымачивка или циркуляция

Кислоты, щелочи, моющие средства и растворители растворяют то, что недоступно механическому воздействию. В руководстве Грейвера приводятся примеры использования разбавленной азотной или фосфорной кислоты в концентрации до 10% и гидроксида натрия в концентрации до 15%, при этом раствор нагревается до 80 °C, а время статического вымачивания составляет от 4 до 6 часов. В другом источнике приведен перечень веществ, совместимых с пористыми материалами из нержавеющей стали марки 316L при различных концентрациях и температурах. Эти два набора данных не совпадают, что еще раз подтверждает: речь идет о примерах, а не об универсальной формуле.

Практические рекомендации по химической чистке:

1. Прежде чем химическое вещество попадёт на сплав, корпус, прокладки и любые паяные или сварные соединения, убедитесь в их совместимости.
2. При необходимости проводите очистку последовательно. Например, один препарат для удаления оксида железа, а другой — для удаления частиц алюминия, с промывкой фильтрованной водой между ними.
3. Нейтрализуйте остатки и промывайте до тех пор, пока вода при промывке не достигнет приемлемого состояния.
4. Используйте соответствующие средства защиты и следуйте указаниям паспорта безопасности для каждого химического вещества.

Термическое выгорание

Под воздействием высокой температуры органические и биологические отложения могут улетучиваться или сгорать. Это самый сложный вариант, по которому мнения экспертов расходятся больше всего. Гравер указывает температуру до 850°F для пористых металлических элементов, в то время как компания Hall Pyke рекомендует поддерживать температуру картриджей из тканой сетки ниже 300°C и в целом не советует подвергать термической обработке волокно из нержавеющей стали из-за риска выделения карбида хрома и охрупчивания материала.

Это разногласие имеет значение. При чистке печи может оставаться зола, для удаления которой требуется дополнительная химическая очистка, и обычно эти работы поручают специализированным клининговым компаниям. Ни в коем случае не отправляйте нагревательный элемент на прожиг, не убедившись в его конструкции и допустимой температуре.

Чего не следует делать

Не очищайте элементы из спеченного металла механическим способом. В инструкциях компании 3B содержится предупреждение о том, что чистка металлической щеткой, соскабливание, а также пескоструйная или стеклоструйная обработка могут привести к нанесению металла на поры и закупорке части фильтрующего материала. Закупоренные поры приводят к постоянному увеличению перепада давления и могут изменить характеристики удержания. По той же причине следует избегать направления струй высокого давления на поверхность и ни в коем случае не протыкать поры инструментами.

Кроме того, следует избегать использования чистящих средств, выбранных лишь потому, что они подошли для другого фильтра. Например, растворы, содержащие хлорид, требуют особого внимания при применении к нержавеющей стали. Сначала необходимо проверить состав сплава.

Перед повторной установкой проверьте результат

Визуальная чистота не является доказательством. Два измерения, в идеале по сравнению с зафиксированным базовым показателем, дают гораздо более точный результат.

1. Падение давления или восстановление расхода воздуха. Измерьте перепад давления при фиксированном расходе воздуха и сравните его со значением для нового элемента. В руководстве компании 3B указано, что увеличение на 10–15% по сравнению с исходным значением считается в целом приемлемым, при этом более значительное увеличение свидетельствует о неэффективной очистке и необходимости проведения повторного цикла. В кратком руководстве компании Graver используется аналогичный подход: очистку следует повторить, если падение давления на элементе не восстанавливается до значения, отличающегося от исходного не более чем на 10%. В протоколе регенерации одного из производителей для его собственных элементов используется порог восстановления проницаемости, равный 80%. Эти цифры являются ориентировочными. Установите свои собственные допустимые пределы совместно с производителем.

2. Определение точки образования пузырьков или проверка на герметичность. Проверка методом пузырьков позволяет оценить целостность. Значение, ниже контрольного, может свидетельствовать о наличии трещины, поврежденного сварного шва или увеличенных пор, и в этом случае элемент следует вывести из эксплуатации. Значение, немного превышающее контрольное, может означать лишь наличие следовых частиц в порах.

3. Сравнение веса. Взвесьте высушенный элемент и сравните его вес с исходным. Увеличение веса свидетельствует о наличии остатков загрязнений. Уменьшение веса может свидетельствовать о потере массы в результате коррозии.

Все это зависит от исходных показателей. Запишите серийные номера, данные о расходе воздуха и значения точки образования пузырьков для новых элементов до их ввода в эксплуатацию. Без исходных показателей данные, полученные после очистки, не с чем сравнивать.

Разработка системы очистки

Возможность очистки отчасти зависит от конструкции системы. Если вы планируете повторное использование, укажите следующие требования на этапе запроса предложений:

• Перекрывающие клапаны на входе и выходе корпуса, предотвращающие попадание чистящих химикатов в соседние корпуса
• Манометры на входе и выходе, обеспечивающие достаточную точность показаний для обнаружения небольших изменений
• Подача чистой, отфильтрованной промывочной и обратной промывочной жидкости, расчетная на обратный расход
• Номинальное обратное давление и требования к обратной промывке для выбранной конструкции элемента
• Материалы корпуса и уплотнений, устойчивые к воздействию предусмотренных чистящих средств
• Четко определённый базовый тест для каждого элемента

К типичным техническим характеристикам также относятся номинальный размер поражения в микронах, расход, рабочая температура, давление в системе, технологическая жидкость и тип концевого соединения. Предоставьте эти данные поставщику вместе с информацией о предполагаемом методе очистки. Производитель, знающий о ваших планах по обратной промывке с использованием импульсной жидкости, сможет с самого начала дать рекомендации по выбору фильтрующего материала и конструкции опоры. CFC Filtration’s Ассортимент фильтрующих картриджей из спеченного металла Включает порошковые, сетчатые, войлочные, гофрированные и композитные конструкции, которые могут быть адаптированы к этим требованиям.

Когда лучше заменить, а не чистить

Срок службы очистителя ограничен. Следует подумать о его замене, если:

• После нескольких правильно подобранных циклов очистки падение давления не возвращается к исходному уровню
• Интервалы между очистками становятся всё короче, что свидетельствует о необратимом отложении накипи или постепенном забивании пор
• Проверка методом пузырьков или проверка на герметичность выявляет повреждения
• На элементе наблюдаются следы коррозии, трещины, деформации или повреждения сварных швов
• Появляется загрязнение на выходе, что может свидетельствовать о наличии обходного пути или выходе из строя фильтрующего материала

Сравните затраты на повторную очистку, простои и чистящие химикаты со стоимостью нового элемента. Если элемент регулярно быстро забивается, причиной может быть несоответствующий номинальный показатель или тип фильтра. Использование более плотного или глубокого фильтрующего материала, предфильтра или другой конструкции может оказаться более эффективным, чем более частая очистка.

Часто задаваемые вопросы

Как часто следует очищать фильтр из спеченного металла?

Очистку следует проводить по перепаду давления, а не по календарному графику. Установите сигнал тревоги или пороговое значение выше базового уровня чистоты и проводите очистку при его достижении. Оптимальный интервал зависит от степени загрязнения твердыми частицами, размера частиц и расхода. Универсального графика, подходящего для всех случаев, не существует.

Можно ли использовать бытовые моющие средства или уксус?

Для легких, некритичных задач иногда используются мягкие моющие средства, но в любом случае следует убедиться в их совместимости со сплавом и уплотнениями. При промышленном использовании чистящее средство должно подбираться с учетом характера загрязнений и быть одобрено для материала элемента и корпуса. Следует избегать использования самодельных химических веществ.

Влияет ли чистка на значения микронового рейтинга?

При правильном проведении очистки этого не должно происходить, однако неполная очистка может привести к оставлению частиц, которые уменьшают эффективный размер пор, а агрессивные методы очистки могут увеличить размер пор или привести к их размыванию. Именно поэтому так важны проверки точки образования пузырьков и расхода после очистки.

Можно ли очистить фильтр из спеченного металла внутри корпуса?

Часто — да, посредством обратной промывки или продувки, а иногда и циркуляции химических веществ на месте, при условии, что система оснащена запорными клапанами, а корпус и уплотнения выдерживают воздействие чистящих средств. Сильно загрязнённые, перегруженные или требующие выжигания элементы обычно демонтируются для очистки.

Все ли фильтры из спеченного металла одинаково пригодны для повторного использования?

Нет. Порошковые, сетчатые, волокнисто-войлочные и гофрированные конструкции различаются по прочности, устойчивости к обратному давлению и глубине забивания. Материал, толщина, опорная конструкция и химический состав жидкости — все эти факторы влияют на количество циклов очистки, которое может выдержать фильтрующий элемент.

Заключение

Повторное использование фильтра из спеченного металла — это контролируемый процесс технического обслуживания, а не просто промывка. Необходимо определить характер загрязнения, выбрать наименее агрессивный метод, который дает результат, не выходить за пределы допустимого обратного давления и температуры элемента, а также подтвердить восстановление работоспособности с помощью данных о базовом перепаде давления и точке выделения пузырьков. Когда эти показатели перестают восстанавливаться, замена, как правило, является более выгодным с экономической точки зрения решением.

Если вы выбираете многоразовый фильтрующий элемент или пытаетесь выяснить, почему существующий элемент слишком быстро забивается, сообщите компании CFC Filtration данные о жидкости, загрязняющих веществах, требуемой степени очистки (в микронах), расходе, температуре, давлении и планируемом методе очистки. Наша команда подберет подходящие конструкции из спеченного металла и конфигурации картриджей для вашей системы, а вы сможете ознакомиться с полным категория продукции «фильтры из спеченного металла» в качестве отправной точки.