Срок службы жидкостных мешочных фильтров: когда пора менять фильтрующий элемент

Жидкостные мешочные фильтры применяются в самых разных отраслях промышленности — от водоподготовки и пищевого производства до химической, фармацевтической и лакокрасочной промышленности. Их основная задача — удаление из жидкости механических примесей, таких как песок, ржавчина, окалина, волокна и другие взвешенные частицы. По мере накопления загрязнений фильтровальный мешок постепенно теряет пропускную способность, увеличивается перепад давления, а производительность системы снижается. Чтобы фильтрация оставалась эффективной, фильтрующий элемент необходимо своевременно заменять.

Ресурс фильтровального мешка невозможно определить заранее в часах или днях. На одном участке новый элемент может потребовать замены уже через смену, а на другом — проработать несколько недель. Все зависит не столько от самого фильтра, сколько от условий эксплуатации системы.

Основными факторами являются:

• концентрация загрязнений в жидкости;
• размер и тип задерживаемых частиц;
• расход и давление в системе;
• температура рабочей среды;
• материал фильтровального мешка;
• требуемая тонкость фильтрации.

Основные признаки необходимости замены

Многие предприятия используют регламентную замену фильтрующих элементов через определенные интервалы времени. Однако наиболее эффективным считается контроль фактического состояния фильтра.

• Увеличение перепада давления.

Именно перепад давления считается основным критерием, по которому большинство предприятий определяет момент замены фильтрующего элемента. Контроль только по календарному графику нередко приводит либо к преждевременной замене мешков, либо к эксплуатации фильтра с уже исчерпанным ресурсом.

Новый мешочный фильтр обычно имеет начальный перепад давления порядка 0,03–0,1 бар в зависимости от производительности системы. По мере загрязнения сопротивление возрастает.

Для большинства промышленных систем рекомендуемой считается замена фильтрующего элемента при достижении перепада давления 0,7–1,0 бар. На отдельных установках допускается работа до 1,5 бар, однако конкретные значения всегда должны соответствовать рекомендациям производителя корпуса фильтра и технологическим требованиям процесса.

Ориентировочные значения перепада давления при эксплуатации мешочного фильтра

*Приведенные значения являются ориентировочными. Окончательное допустимое значение перепада давления определяется конструкцией корпуса фильтра и требованиями производителя оборудования.

Эксплуатация загрязненного фильтра при повышенном перепаде давления приводит к увеличению нагрузки на насосное оборудование и росту энергопотребления.

• Снижение производительности системы.

Если производительность системы начинает снижаться без изменения режима работы насосов, одной из наиболее вероятных причин является засорение фильтровального мешка.

На практике снижение производительности редко происходит мгновенно. Обычно расход жидкости уменьшается постепенно, поэтому изменение параметров системы нередко остается незамеченным до тех пор, пока не начинает влиять на работу технологической линии.

• Ухудшение качества фильтрации.

Появление механических включений после фильтра свидетельствует о том, что фильтрующий материал утратил свои свойства либо был поврежден.

Причинами могут быть:

1. механический разрыв ткани;
2. разрушение сварных швов;
3. повреждение уплотнительного кольца;
4. работа фильтра при превышении допустимого перепада давления;
5. химическое разрушение материала.

В подобных случаях фильтрующий элемент подлежит немедленной замене независимо от срока эксплуатации.

• Повреждение фильтровального мешка.

Анализ состояния использованного фильтрующего элемента позволяет определить причину выхода его из строя. Например, локальные разрывы ткани часто свидетельствуют о гидроударах или превышении допустимого перепада давления, интенсивное истирание — о высокой абразивности частиц, а разрушение материала — о его химической несовместимости с рабочей средой. Такая диагностика помогает устранить причину неисправности, а не только заменить расходный материал.

Несвоевременная замена мешочного фильтра может привести к ряду негативных последствий:

• снижению качества очистки жидкости;
• увеличению нагрузки на насосы;
• росту энергозатрат;
• внеплановым остановкам оборудования;
• повреждению теплообменников, форсунок и другого технологического оборудования.

Как увеличить срок службы фильтровального мешка

Срок службы фильтрующего мешка зависит не только от микронности. Главное - в каких условиях он работает. Соблюдение нескольких технических рекомендаций позволяет значительно увеличить ресурс фильтра и снизить расходы на обслуживание.

• Подбирайте тонкость фильтрации по требованиям процесса.

Использование фильтра с меньшей тонкостью очистки, чем требуется (например, 5 мкм вместо 50 мкм), не повышает эффективность фильтрации, но значительно снижает грязеемкость мешка и ускоряет рост перепада давления.

• Выбирайте материал с учетом рабочей среды.

У каждого материала свои пределы. Полипропиленовые мешки обычно используют при температурах до 90–95 °C. При более высоких температурах чаще применяют полиэстер. Нейлон хорошо работает в щелочных средах, но для сильных кислот его, как правило, не используют.

• Контролируйте перепад давления.

На практике многие проблемы возникают не из-за самого фильтра, а из-за нестабильной работы системы. Постоянные пуски насоса на максимуме разбивают поры материала. Если насос работает с переменной производительностью, имеет смысл использовать частотный преобразователь — плавный пуск снижает механические нагрузки и продлевает срок службы фильтрующего элемента.

• Используйте предварительную очистку.

Мешочный фильтр не предназначен для работы с сильно загрязненной водой — он забьется за пару часов. В таких случаях перед ним обычно устанавливают самопромывной сетчатый фильтр, гидроциклон или картридж грубой очистки. Такое решение разгружает основную ступень фильтрации и, по данным эксплуатации, позволяет увеличить ресурс мешка в среднем в 3–5 раз. 

• Контролируйте состояние фильтра.

Замена фильтрующих мешков строго по графику не всегда дает ожидаемый результат. Лучше всего ориентироваться на перепад давления.

Грамотный подбор и своевременная замена фильтрующих элементов позволяют обеспечить стабильное качество очистки жидкости, снизить эксплуатационные затраты, продлить срок службы технологического оборудования и повысить надёжность всего производственного процесса.