← Terug naar categorie Filtratie, scheiding en magnetische scheiding

Sizing filtratiesystemen voor het beste compromis tussen initiële kapitaaluitgaven en lage bedrijfskosten

Het is gemakkelijk voor te stellen dat het kleinste filter dat de stroomsnelheid van een vloeistof aankan, de beste keuze is voor een filtersysteem. Dit is echter alleen het geval als u alleen rekening houdt met de initiële aanschafkosten en de operationele kosten van het vervangen van filters negeert bij elke blokkering. Aan de andere kant, met een filtersysteem dat zo groot is dat de filters nooit hoeven te worden vervangen, zodat de bedrijfskosten te verwaarlozen zijn, lijkt een betere oplossing.

Door David Keay - Export Sales Manager, Amazon Filters

David Keay - Exportmanager verkoop, filters van Amazon

David Keay - Exportmanager verkoop, filters van Amazon

In de praktijk is de optimale situatie voor de meeste klanten een situatie waarin de initiële aanschafkosten worden afgewogen tegen de bedrijfskosten om de meest kosteneffectieve levenslange oplossing te bieden, ook wel total cost of ownership genoemd.

In dit artikel zullen we bespreken hoe u dit bereikt en tips geven over hoe u ervoor kunt zorgen dat u uw filtersysteem optimaliseert. Ten slotte zullen we de optimale dimensionering van gasfilters behandelen, die anders is dan vloeistoffen.

Hoewel zowel vloeistoffen als gassen vloeistoffen zijn, zijn het verschillende soorten vloeistoffen. Vloeistoffen zijn niet samendrukbaar, terwijl gassen samendrukbaar zijn en dit ertoe leidt dat ze anders moeten worden behandeld.

Sizing Filtration Systems - Fig. 1: Beperkte initiële begroting verdubbelt de initiële schone AP

Waar optimaliseer je voor?

De drie belangrijkste overwegingen bij het selecteren van het continu werkende filtersysteem met de optimale grootte zijn:

  • Lage initiële kapitaalkosten - Dit gebeurt vaak wanneer de eindgebruiker een leverancier (bijvoorbeeld een aannemer) vraagt ​​om een ​​systeem te leveren dat het filtersysteem omvat (Figuur 1). Zo'n leverancier wil misschien gewoon de initiële aankoopprijs minimaliseren, omdat ze er niet zijn om de lopende kosten te betalen.
  • Lage bedrijfskosten - als uw systeem voor lange tijd wordt geïnstalleerd, kunnen de jaarlijkse kosten voor het vervangen van filterpatronen vermenigvuldigd met het aantal jaren gebruik vele malen de initiële kosten zijn.
  • Beschikbaar budget - Soms kunt u het filter met de optimale grootte niet kopen omdat u op dat moment niet over het benodigde kapitaalbudget beschikt (zie afbeelding 1). In een dergelijk scenario koopt u het filter dat u zich kunt veroorloven en accepteert u wat de bedrijfskosten hoog kunnen zijn!

Inzicht in drukverschil is de sleutel tot begrip van de maatvoering

Sizing Filtration Systems Fig. 2: Waarom een ​​eerste schone AP belangrijk is

De belangrijkste meting voor het dimensioneren van een filtersysteem is de initiële schone drukverschil (dp). Differentiaaldruk is de meting van het drukverlies dat optreedt in een filtersysteem. Dit wordt gemakkelijk gemeten op een systeem met behulp van manometers stroomopwaarts en stroomafwaarts van het filterhuis geplaatst.

Hoe lager het initiële ongebruikte filter (schoon) dp, hoe groter de initiële kapitaalkosten van het filtersysteem. Omgekeerd, hoe hoger de initiële schone dp, hoe kleiner de initiële kapitaalkosten van het filtersysteem. Zoals te zien is in figuur 2, worden de operationele kosten echter omgekeerd beïnvloed door wijzigingen in dp.

Verdubbeling van de grootte van de filters verhoogt de levensduur met een factor vier, waardoor de bedrijfskosten dalen. Ter vergelijking: als u de helft van het filtersysteem halveert, verhoogt u de bedrijfskosten aanzienlijk. Onze aanbeveling zou altijd zijn om te investeren in de laagste initiële schone dp die u zich kunt veroorloven.

Dus wat is de juiste initiële schone dp om te gebruiken? Het antwoord is dat het altijd een afweging zal zijn tussen kapitaalkosten en bedrijfskosten. Voor een vloeistoffiltersysteem dat continu wordt gebruikt, raden we aan om een ​​waarde rond 200 mbar als startplaats te kiezen en deze naar boven of naar beneden te herzien, aangezien u de initiële kosten van deze oplossing ziet.

Een andere belangrijke reden voor het installeren van manometers op uw filtersysteem, is dat u vervolgens precies kunt meten wanneer de cartridges moeten worden vervangen, zodat u de levensduur kunt maximaliseren en de hoogste doorvoer per filterset kunt bereiken. De typische vervangende dp voor een cartridgefiltersysteem is 2.5-balk en hoe dichter bij die dp wanneer u uw filters vervangt, hoe beter uw kosteneffectiviteit wordt.

Wat is er anders aan de grootte voor batchbewerking?

De belangrijkste veronderstelling hierboven is dat we een continu werkend filtersysteem hebben. Er is echter nog een ander gebruiksscenario - batchbewerking. Het belangrijkste verschil met batchverwerking is dat uw filtersysteem met tussenpozen zal worden gebruikt om een ​​specifiek volume vloeibaar product te verwerken.

Vanwege dit verschil kunnen we ontwerpen met een veel hogere initiële schone drukval, zoals 0.5 bar of zelfs 1 bar. De levensduur van een filterpatroon hoeft alleen de duur van de batch te dragen en kapitaalkosten zijn bepalend voor de algehele kosteneffectiviteit van uw installatie. Dit wetende kan leiden tot aanzienlijke besparingen op de initiële kapitaaluitgaven van een project voor de eindgebruiker.

Verschillen tussen dimensionering voor vloeistoffen en gassen

Sizing Filtration Systems Fig. 3: informatie vereist voor filterformaten

Hoewel vloeistoffen en gassen beide vloeistoffen zijn, zijn ze vloeistoffen van zeer verschillende aard. Het belangrijkste verschil dat filterafmetingen beïnvloedt, is dat gassen samendrukbaar zijn, terwijl vloeistoffen dat niet zijn. Daarom is het belangrijk om bij het bepalen van de grootte van gasfiltratiesystemen de leidingdruk van het systeem te kennen.

Met een gas, als de lijndruk verdubbelt van twee tot vier bar, kan de grootte van het filtersysteem worden gehalveerd. Dezelfde drukverandering op een vloeistofsysteem zou een verwaarloosbare invloed hebben op de omvang ervan.

Differentiaaldruk heeft veel grotere invloed op de bedrijfskosten van gasfiltratiesystemen, daarom moeten ze lager zijn dan vloeistofsystemen. Het is gebruikelijk om gasfiltersystemen te ontwerpen met een schone dp van tientallen millibar.

Wat moet je weten om filters op maat te maken? Is er een optimale manier om op maat te maken?

Het spreekt voor zich dat hoe meer informatie u hebt over de procesomstandigheden, hoe beter de filterkeuze kan worden gemaakt om aan uw selectiecriteria te voldoen. Figuur 3 toont de typische minimumvereisten en andere nuttige gegevens die het beste kunnen worden verstrekt.

Sizing Filtration Systems Fig. 4: Verdubbeling van de grootte van uw filter verlengt de levensduur van het filter met een factor 4

Het belang van het kennen van de initiële schone drukval kan echter niet worden onderschat. Als u dit niet gespecificeerd laat, betekent dit dat u uzelf open laat staan ​​voor verwarring wanneer u verschillende filteropties probeert te vergelijken.

Het is belangrijk omdat u op de hoogte moet zijn van de initiële schone dp die wordt gebruikt om systemen van verschillende leveranciers te dimensioneren. Als u initiële schone dp niet kent, is het niet mogelijk om een ​​soortgelijke vergelijking uit te voeren om ervoor te zorgen dat u de beste selectie voor uw toepassing maakt.

Koper pas op. De "goedkoopste" aanbieding is niet altijd de "juiste" keuze! De levensduurkosten van uw systeem worden bepaald door uw initiële kapitaalkosten en uw lopende jaarlijkse bedrijfskosten (zie figuur 4).

De voordelen van voorfiltratie

Sizing Filtration Systems Fig. 5: Voordelen van geoptimaliseerde voorfiltratie

Zelfs als u de grootte van een filtersysteem correct krijgt, vanwege de soorten eindfilters die vereist zijn in kritieke toepassingen (waar membraanfilters vaak worden gebruikt), kunnen de exploitatiekosten nog steeds erg hoog zijn.

Voorfiltratie van het uiteindelijke filter is een oplossing die de algehele economie van een filtersysteem dat in een kritische toepassing wordt gebruikt, kan verbeteren. Het gebruik van een voorfilter verwijdert het grootste deel van de belasting op het uiteindelijke filter waardoor de levensduur aanzienlijk wordt verlengd.

Voorfilters zijn normaal 50% of minder van de kosten van het uiteindelijke filter en er wordt verwacht dat de levensduur van de uiteindelijke filters met 2.5 tot vier keer wordt verlengd. Dit wordt getoond in figuur 5

Vaak is de eenvoudigste manier om te bepalen of een filtersysteem correct is geoptimaliseerd, door de verhouding van voorfilters tot eindfilters te bepalen. Als die verhouding niet groter is dan 2: 1, dan is er nog steeds ruimte om de economie van uw filtersysteem te verbeteren.

conclusie

In de bovenstaande discussie is uitgelegd hoe belangrijk het is om de initiële schone verschildruk van uw filtersysteem te kennen, de impact ervan op de initiële kapitaalkosten en uw lopende bedrijfskosten. Om je hierbij te helpen zijn een paar do's en don'ts:

  • Investeer in het laagste initiële schone drukverschil dat u zich kunt veroorloven.
  • Voor vloeistoffiltratie voegen systemen hoogte en geen breedte toe aan een behuizing. Neem de langste cartridges die beschikbaar zijn, want dit minimaliseert schone initiële dp, wat leidt tot een langere levensduur van het filter, lagere bedrijfskosten en verbeterde kosteneffectiviteit.
  • Wanneer u meer dan één leverancier vraagt ​​om een ​​offerte aan te vragen, vraag hem dan altijd om de schone initiële drukval te specificeren waarop zijn filtersysteem is afgestemd in zijn voorstel en de absolute beoordeling van zijn filterpatroon te bevestigen. Dit is de enige manier om een ​​echte directe vergelijking van de initiële kapitaalkosten te krijgen.
  • Monteer altijd stroomopwaartse en stroomafwaartse manometers, zodat u de filterinstallaties dp nauwkeurig kunt meten. Hiermee kunt u bevestigen dat de opgegeven initiële schone dp is bereikt en kunt u de verandering dp nauwkeurig meten.
  • Als u membraanfilters gebruikt om vloeistoffen of oplossingen te steriliseren of te stabiliseren, is voorfiltratie essentieel. Als vuistregel moet uw gebruik van voorfilters van membranen 2 zijn: 1 of hoger. Zo niet, verspil je geld.

Procesindustrie Informer

Gerelateerd nieuws

Laat een reactie achter

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Ontdek hoe uw reactiegegevens worden verwerkt.

Deel via