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Kantenspaltfilter nehmen es mit Zähem auf

Filterelemente aus Dreikantedelstahldraht
Kantenspaltfilter nehmen es mit Zähem auf

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Überall dort, wo im Produktionsprozess hochviskose Flüssigkeiten oder Pasten verarbeitet werden, sind Kantenspaltfilter das Mittel der Wahl, um unerwünschte Partikel aus den Massen abzuscheiden. Die im Folgenden vorgestellten Automatikfilter lassen sich an eine Vielzahl von Anwendungen anpassen und punkten dabei durch geringen Verschleiß, hohen Prozessschutz und Anlagenverfügbarkeit.

Wenn es um die Filtration hochviskoser, abrasiver oder klebriger Medien geht, setzt die Kantenspaltfilterbaureihe AF 7 der Filtration Group an. Mit Filterelementen aus Dreikantedelstahldraht ist der Automatikfilter für den Einsatz in Anwendungen mit hohem Partikelaustrag und für Volumenströme bis 900 m3/h konzipiert. Dazu zählen beispielsweise die Filtration von Harzen, Dispersionen oder auch giftigen Isocyanaten. Die Filterelemente können mit Spaltweiten zwischen 30 und 2000 μm ausgeführt werden.

Das zu reinigende Medium wird unter Druck oder durch saugenden Betrieb in
das Filtergehäuse geleitet. Der Kantenspaltfilter wird in der Regel von außen nach innen durchströmt. Das Abscheiden der Feststoffe erfolgt auf der Oberfläche der Dreikantprofile. Das Filtrat verlässt das Filtergehäuse über den Ablaufanschluss, der je nach Konfiguration auch im unteren Bereich des Filtergehäuses sitzen kann. Die Abreinigung der Filterelemente erfolgt wahlweise bei Erreichen eines voreingestellten Differenzdruckgrenzwerts oder nach Verstreichen einer Zykluszeit. Hierbei wird das Filterelement gegen einen federnd gelagerten Abstreifer gedreht. Die Partikel oder Agglomerate werden von der Oberfläche abgestreift und sinken in den Sammelkonus. Der im Sammelkonus abgesetzte Rückstand kann in Stillstandphasen oder während des Betriebs durch das Ablassventil entleert werden.

Maßgeschneiderte Filtrationslösung

Bei der Filtration von hochviskosen Medien ist es wichtig, den Prozess an sich zu verstehen, um die optimale Filtrationslösung auszulegen. Einfache Fragen wie „Warum wird eigentlich gefiltert? Welche Art von Partikeln oder Fremdkörpern sollen filtriert werden? Welches Fließverhalten hat das Medium?“ helfen dem Filterhersteller zu entscheiden, wie der Filter auszulegen und worauf besonders Rücksicht zu nehmen ist. Beispielhaft ist hier die Sedimentation zu nennen. Bei höher viskosen Medien kann davon ausgegangen werden, dass die abgestreiften Partikel oder Agglomerate nicht in den Schlammsammelkonus herabsinken, um durch ein kurzes Öffnen des Abschlammventils aus dem System ausgetragen zu werden. Bei einem solchen Szenario müssen die Partikel entweder gezielt abgeführt oder die Austragsmenge dem Behältervolumen angeglichen werden, um einen sicheren Austrag der Partikel aus dem System zu gewährleisten.

Bei der AF7-Baureihe ist es möglich, den Filter an jedes Medium anzupassen. So können zum Beispiel drei Abstreifer, 120° zueinander versetzt, pro Filterelement angebracht werden, um die abgeschiedenen Partikel möglichst schnell wieder von der Filteroberfläche abzustreifen und somit eine quasikontinuierlich offene Filterfläche zu gewährleisten.

Gelartige Verklumpungen entfernen

Nicht immer stellen feste Partikel die Verunreinigung bei hochviskosen Medien dar. Oft handelt es sich um gelartige Verklumpungen, die den Prozess stören und manuell zu reinigende Filterkonzepte kurzfristig zum Erliegen bringen. Aber auch typische Kantenspaltfilter kommen bei gelartigen Partikeln an ihre Grenzen. Die große Herausforderung ist, dass sich diese unter Einwirkung des Differenzdruckes verformen und durch den Spalt im Kantenspalt-Filterelement hindurchgedrückt werden. In Kombination mit den FG-Kantenlochelementen können aber auch solche Verunreinigungen zurückgehalten und ausgetragen werden.

Lagerverschleiß minimiert

Ein weiteres Thema bei der Filtration von hochviskosen Medien ist der Verschleiß der Lager. Durch das zähfließende Medium, das meist über Exzenterschneckenpumpen gefördert wird, kann ein großer Druck auf die Lagerstellen ausgeübt werden, was zu einem schnelleren Verschleiß und damit zu vermehrten Instandhaltungsmaßnahmen bzw. Stillstandzeiten führt. In diesem Zusammenhang hat die Filtration Group verschiedene Lagerkonzepte für die AF7-Baureihe entwickelt, die von unterschiedlichen Kunststofflagerungen über metallische Lagerungen bis hin zu integrierten Wälzlagerungen geht. Die verlängerte Standzeit sowie der geringere Wartungsaufwand sprechen für sich.

Darüber hinaus müssen hochviskose Medien oft temperiert werden, um eine ausreichende Fließfähigkeit zu gewährleisten. Temperaturen von 200 bis 400 °C sind hierbei keine Seltenheit. Durch die modulare Bauweise der AF7-Baureihe können die Lagerwerkstoffe, Dichtungskonzepte sowie die thermische Entkopplung der Anbauteile angepasst werden, um auch unter diesen Extrembedingungen ihre Aufgabe bedingungslos zu erfüllen.

In den geschweißten AF7-Ausführungen ist es möglich, fast alle Kundenwünsche zu integrieren. Von doppelwandigen Behältern über zusätzliche Spülanschlüsse bis hin zu individuellen Schwenkvorrichtungen oder Aufnahmekonzepten des Behälters selbst.

Filtration Group GmbH, Öhringen


Autor: Christian Grajer

Head of Product and Project Management Automatic Filter,

Filtration Group

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