Szűrőváltó szűrőcsomag specifikációs útmutató

A szűrőváltó szűrőcsomag egy cserélhető, többrétegű rozsdamentes acél szűrőszerelvény, amelyet a műanyag pelletáló extruder szűrőváltójába szerelnek be – jellemzően kettő-hat darab szőtt drótháló korongból álló köteg (általában 20/40/60/80/100 mesh méretű, a finomabb szűréshez hollandi szövésű réteggel kiegészítve), amelyet a törőlemezhez szorítanak, hogy felfogja a gélcsomókat, koromszemcséket, fémrészecskéket és a diszpergálatlan adalékanyagokat, mielőtt az ömledékből szálat húznának és pelletté vágnák. Egy megfelelően megválasztott szűrőcsomag a durva adagolási oldalon lévő körülbelül 100–500 µm-es részecskéktől a finom oldalon lévő 10–40 µm-es részecskékig távolítja el a szennyeződéseket, és általában akkor cserélik ki, amikor az ömledék ellennyomása eléri a kb. 150–250 bar értéket, vagy amikor a termelékenység csökkenni kezd. Mivel a szűrőcsomag a csigacsúcs és a pelletáló szerszám között helyezkedik el, annak átmérője, mesh száma, rétegszáma, peremkialakítása és ötvözete határozza meg mind a pellet minőségét, mind pedig a gyártósor leállásainak gyakoriságát.

Ez az útmutató bemutatja, hogyan épülnek fel a pelletáló szűrőváltó szűrőcsomagok, melyik mesh konfiguráció melyik polimerhez illeszkedik, és pontosan mit kell feltüntetni a megrendelésen, hogy a KAIFIL már elsőre a megfelelő szerelvényre adhasson árajánlatot.

Szűrőváltó-típusok és a szűrőcsomag feladatai

Minden pelletáló szűrőváltó ugyanazon az elven működik: az ömledék áthalad egy szűrőcsomagon, amely megtelik szennyeződéssel, a váltó pedig kicseréli – vagy megtisztítja – a szűrőcsomagot a gyártósor leállítása nélkül. A négy elterjedt kialakítás:

• Csúszólapos szűrőváltók egy vagy két szűrőcsomagot hordoznak lapos acéllapokban, amelyek az ömledékcsatornán csúsznak keresztül. A szűrőcsomag cseréje egy-két másodpercet vesz igénybe, és rövid nyomáslökést idéz elő, ami miatt gyakran alkalmazzák őket közepes méretű pelletáló extrudereken.
• Kétdugattyús (kétcsapszeges) szűrőváltók két hengeres szűrőkamrát használnak, amelyek közül az egyik mindig üzemel, míg a másikat megnyitják a szűrőcsomag cseréjéhez. Alacsony nyomásingadozásuk miatt népszerűek a PE-, PP- és masterbatch-vonalakon.
• Folyamatos forgótárcsás szűrőváltók több szűrőcsomagot tartanak egy forgó tárcsán, és kis lépésekben léptetnek be egy új szakaszt az áramlási útba, így az ellennyomás szinte állandó marad – ez a megszokott választás a nagy teljesítményű soroknál, ahol még egy kis nyomásesés is meglátszik a pellet konzisztenciáján.
• Visszamosható szűrőváltók megfordítják az ömledékáramlást egy rögzített szűrőn keresztül, hogy lefújják a szennyeződést a szűrőcsomag felületéről, meghosszabbítva a szűrőcsomag élettartamát a szennyezett újrahasznosított alapanyagok esetében a váltó kinyitása nélkül.

A szűrőcsomag mind a négy típusnál közös kopóalkatrész. Feladata a szilárd anyagok visszatartása, miközben a polimert elég gyorsan átengedi ahhoz, hogy az ömledék hőmérséklete és nyomása ellenőrzés alatt maradjon — éppen ezért a pelletáló szűrés valójában a visszatartási finomság, a nyomásveszteség és a csomag élettartama közötti egyensúlyról szól.

Hogyan épül fel a szűrőváltó szűrőcsomagja

A szűrőváltó szűrőcsomagja nem egyetlen szűrőből áll. Ez egy meghatározott sorrendben egymásra helyezett extruder szűrőtárcsákból álló réteges szerkezet, ahol a durva rétegek az ömledékbemenet, a finom rétegek pedig a kimenet felé néznek. Három rész számít igazán.

Réteges dróthálótárcsák

Minden tárcsa egy kör alakúra vágott szőtt rozsdamentes acél drótháló, és a köteg úgy van elrendezve, hogy a durva háló védi a finom hálót, és hordozza a szennyeződés nagy részét. Egy tipikus ötrétegű csomag felépítése 20/40/60/80/100 — a betáplálási oldalon lévő 20 mesh-es réteg visszatartja a nagy részecskéket, és megakadályozza a finomabb rétegek eltömődését, míg a kimeneti oldalon lévő 100 mesh-es felület határozza meg a szűrési finomságot. A rétegszámnak közvetlen hatása van a nyomásesésre: minden további réteg kis ellenállást ad hozzá, így egy alacsony nyomású soron lévő háromrétegű csomag másképp viselkedik, mint egy ötrétegű csomag ugyanazon a gépen. A sima sima dróthálós szűrőtárcsák közvetlenül a váltókamrába kerülnek behelyezésre, míg a szorosabb egységek egy finom holland szövésű réteggel egészülnek ki a gél és a mikroszemcsék eltávolításához.

Peremes szűrőtárcsák

A sima tárcsák stancolt körök; a peremes szűrőtárcsák ezen felül egy hegesztett vagy peremezett rozsdamentes acélgyűrűvel ellátott élkezelést kapnak, amely merevíti a tárcsát és tömíti azt a törőlemezzel szemben. A perem megakadályozza, hogy az ömledék megkerülje a csomag szélét — ami a tiszta megjelenésű, de a szennyeződést a pelletbe átengedő „átszakadt” csomagok gyakori oka. A nagynyomású pelletáláshoz a peremes dróthálós szűrőtárcsák jelentik a standardot, mivel a perem megakadályozza a hálórétegek elmozdulását vagy teleszkópos deformációját a csúszólapos vagy forgóváltós csere során.

Illeszkedés a törőlemezhez

A szűrőcsomag a törőtárcsa egyik mélyedésébe illeszkedik, amely egy vastag, perforált acéltárcsa, és megtámasztja a szűrőhálót a teljes ömledéknyomással szemben. A szűrőcsomag átmérőjének szorosan kell illeszkednie a mélyedéshez (jellemzően ±0,5 mm-en belül, nagyobb tárcsák esetén még szorosabban), hogy a teljes ömledékáram a hálón áramoljon keresztül, ne pedig megkerülje azt. A nem kör alakú vagy lépcsős tárcsamélyedések egyedi alakú tárcsákat igényelnek, amelyek pontosan követik a tárcsa geometriáját.

Hálóréteg-konfigurációk polimertípus szerint

Nincs egyetlen „legjobb” szűrőcsomag. A megfelelő hálókonfiguráció függ a polimertől, attól, hogy az alapanyag szűz vagy újrahasznosított, valamint a granulátumban tolerálható szennyezettségi szinttől. Az alábbi táblázat a granuláló sorokon alkalmazott jellemző kiindulópontokat mutatja be; tekintse ezeket bázisértékeknek, és módosítsa őket a tényleges ellennyomás és granulátumminőség mérése után.

A fenti csereintervallumok nagyságrendi útmutatást nyújtanak a granuláló sorokhoz; a tényleges érték a szűrőfelülettől, a csiga áteresztőképességétől és a belépő szennyeződéstől függ, ezért inkább a saját adatait kövesse nyomon, ahelyett, hogy a szomszédos üzem ütemtervét másolná. Ha szeretné részletesebben megismerni az egyes rétegek kölcsönhatását, tekintse meg a KAIFIL útmutatóját az extruder szűrőcsomagok hálókombinációiról részletesebben bemutatja a 20/40/60/80/100 és a hollandi szövésű rétegezési logikát.

Mesh-szám vs. szennyeződésterhelés

A mesh-szám a lineáris hüvelykenkénti nyílások számát adja meg, de a szűrés szempontjából a mikronérték a mérvadó — vagyis a legnagyobb átjutó részecske mérete. Mivel a többrétegű szűrőcsomag fokozatosan végzi a visszatartást, minden réteget a saját feladatának megfelelően méretezhet:

Ebből a táblázatból két szabály következik. Először is, a szennyeződésterhelés határozza meg, hogy mennyire legyen durva a bemeneti oldal: az erősen szennyezett újrahasznosított granulátumoknak nagy szennyeződésmegtartó képességű, durva, 20-mesh méretű első rétegre van szükségük, különben a finom rétegek percek alatt eltömődnek. Másodszor, a finom oldal határozza meg a granulátum minőségét, így az utolsó réteg szükségtelenül finomabbra választása csak lerövidíti a szűrőcsomag élettartamát a termék javítása nélkül – ha a 100-mesh biztosítja a szükséges granulátum-specifikációt, a 200-mesh finomságú oldal csak állásidőt okoz Önnek, előnyök nélkül.

A meghibásodási mód, amely ellen tervezni kell, az eltömődés. Amikor a szennyeződés gyorsabban tölti ki a réseket, mint ahogy az ömledék át tudna áramlani rajtuk, a hatékony szabad felület drasztikusan lecsökken, és az ellennyomás meredeken emelkedik. Ezért nem opcionálisak a durva bemeneti rétegek szennyezett alapanyag esetén: meghosszabbítják a drága finom réteg élettartamát, és a nyomásgörbét laposan tartják a szűrőcsomag élettartamának nagy részében, miközben a végén jelentkező hirtelen emelkedés jelzi a csere szükségességét.

Amikor a szennyeződés kemény részecskék helyett gél és mikroszemcse, egy hollandi szövésű drótháló réteg – amely egy sűrű vetülékfonallal készült vászonszövés, ami kanyargós áramlási utat hoz létre – 10–40 µm-es részecskéket tart vissza, és ez a standard fejlesztési lépés a PET, fólia-minőségű és magas fényű alkalmazásoknál, ahol a granulátumban lévő látható szemcse selejtes tételt jelent.

Ellennyomás és csereintervallumok

A szűrőváltó csomagok a telítődés, nem pedig a törés miatt hibásodnak meg. Ahogy a szennyeződés felhalmozódik, a szitaszövet szabad felülete csökken, és az ömledék ellennyomása emelkedik. A granulálósoron a szűrőcsomag cseréjének gyakorlati kiváltó oka a következő:

• 150–250 bar értékű ömledék-ellennyomás, a géptől és a polimertől függően – egyes sorokon 180 bar nyomásnál cserélnek szűrőt, míg mások 250 bar nyomásig üzemelnek a szűrőcsomag cseréje előtt.
• 10–15%-os áteresztőképesség-csökkenés állandó csigafordulatszám mellett, ami általában egybeesik a nyomásérték miatti cserejelzéssel.
• Egy látható nyomáscsúcs a csere során , ami azt jelzi, hogy a szűrőcsomagot túl sokáig üzemeltették, és a finom réteg elkezdett eltömődni.

A kioldási ponton túli üzemeltetésnek valós következményei vannak: a torlónyomás miatti melegedésből adódó magasabb ömledékhőmérséklet, nagyobb fajlagos energiafogyasztás, végül pedig a szűrőcsomag kiszakadása vagy átszakadása, ami szennyeződés-csomót enged a granulátumba. Egy granulálósoron egyetlen átszakadt szűrőcsomag az egész sarzsot elszennyezheti, ezért a legtöbb üzem inkább egy óvatos nyomás-beállítási értéknél hajtja végre a cserét, mintsem a határig futtatná a rendszert.

A csere gazdaságossága az a terület, ahol a szűrőcsomag kiválasztása megtérül. A szűrőcsomag egy alacsony költségű kopóalkatrész, de a nem automata cserélőn történő csere miatti állásidő percekben mérhető termeléskiesést jelent. Egy valamivel durvább finomszűrő réteg, amely 12-ről 20 órára növeli az intervallumot, gyakran többet ér, mint az a töredékszázaléknyi extra finom részecske, amit átenged. Ezért kapcsolódik a cseregyakoriság oly szorosan a torlónyomáshoz – a KAIFIL gyakorlati útmutatót tart fenn a(z) extruder szűrőcsere-gyakoriságról és torlónyomásról témakörében, valós számadatokkal a csere-kioldók beállításához csúszólapos, forgó- és visszaöblítéses cserélőkön.

Hogyan specifikáljuk a szűrőváltó szűrőcsomagját

Amikor felveszi a kapcsolatot egy gyártóval, a pontos árajánlat leggyorsabb módja a teljes specifikáció elküldése. Íme, mit érdemes megadni a fontossági sorrendnek megfelelően:

• Átmérő és illeszkedés. Mérje meg a törőlap fészkének átmérőjét és mélységét milliméterben (a colos méretek még mindig gyakoriak a régebbi sorokon). Adja meg a tűrést – általában ±0.5 mm vagy szorosabb –, valamint azt, hogy a fészek sík, lépcsős vagy hengeresen süllyesztett-e.
• Szűrőrétegek, a durvától a finomig. Írja le a teljes sorozatot, pl. 20/40/80/120, ne csak a finom szitaszámot. Adja meg a finom oldalon szükséges nyílásméretet mikronban vagy mesh-ben.
• Rétegszám és típus. Adja meg a rétegek számát, és azt, hogy bármelyik réteg hollandi szövésű, sávolykötésű vagy sima szövésű-e. Jelezze, ha támasztószövetet, szűrőszövetet és védő külső réteget szeretne, vagy azonos szitaszámú szövetekből álló egyszerű rétegsort.
• Anyagminőség. A tiszta PP, PE és a legtöbb mesterkeverék feldolgozásához a 304 rozsdamentes acél az alapértelmezett. Válassza a 316L anyagot korrozív bomlástermékekkel rendelkező polimerekhez, vegyes szennyeződésű újrahasznosított alapanyagokhoz, vagy olyan alkalmazásokhoz, ahol a csomagokat mossák és újrahasználják. A 316L drágább, ezért tartsa fenn azokra az esetekre, amikor a kémiai tulajdonságok ezt megkövetelik.
• Élkezelés / perem típusa. Döntsön a sima tárcsák és a peremes szűrőtárcsák között. Használjon peremet a nagynyomású pelletáláshoz, a nagyjából 150 mm átmérő feletti csomagokhoz, valamint minden olyan esetben, amikor a csomagnak mozdulatlanul kell maradnia a tolólapos vagy forgótárcsás szűrőváltás során.
• Mennyiség és csomagformátum. Tájékoztassa a gyártót, hogy a csomagokat egy egységként előre összeállítva vagy különálló tárcsákként vásárolja-e meg a házon belüli összeszereléshez, és adja meg az éves mennyiséget, hogy az árajánlat tükrözhesse a tételes árazást.

Ha ezen mezők bármelyike bizonytalan, küldje el a szűrőváltó gyártmányát és modelljét, valamint a törőlap fotóját vagy rajzát. A KAIFIL rendszeresen gyárt egyedi alakú drótháló szűrőtárcsákat a nem szabványos lemezgeometriákhoz, így a szokatlan süllyesztés nem akadálya az árajánlatnak.

Az újrahasznosított pelletálósorok esetében a kiválasztási logika elegendő eltérést mutat – nagyobb szennyeződés, szélesebb szemcseméret-eloszlás, alkalmankénti fémszennyeződés –, így külön kezelést érdemel. Tekintse meg a KAIFIL útmutatóját a extruderszűrők kiválasztásáról műanyag-újrahasznosító sorokhoz mielőtt véglegesítené a specifikációt a darálékhoz vagy a fogyasztás utáni alapanyaghoz.

Gyakran ismételt kérdések

Milyen hálóösszeállítást érdemes használnom PP pelletáláshoz? A szűz polipropilén esetében a gyakori kiindulópont a 40/80/120 vagy a 30/60/120, ami körülbelül 125 µm-es finom szűrőoldalt biztosít. A nagyobb szennyeződésű, újrahasznosított PP esetében csökkentse a betáplálási oldalt 20 mesh-re (20/40/80), hogy a durva réteg felfogja a szennyeződést, a finom rétegek pedig hosszabb ideig nyitva maradjanak.

Mikor kell cserélni a szűrőváltó-csomagot? Cserélje ki, ha az ömledék-ellennyomás eléri a megközelítőleg 150–250 bar értéket, ha a teljesítmény 10–15%-kal csökken állandó csigafordulatszám mellett, vagy a korábbi adatokon alapuló fix ütemterv szerint. Az idő alapú csere helyett az ellennyomás alapján történő csere megvédi a pellet minőségét, és megelőzi a szűrőcsomagok átszakadását.

Mi a különbség a 304-es és a 316L szűrőcsomagok között? A 304 a legtöbb polimerhez használt standard rozsdamentes acél, és olcsóbb. A 316L molibdént tartalmaz a jobb korrózió- és pontkorrózió-állóság érdekében, ezért PVC-hez, fluorpolimerekhez, agresszív újrahasznosított alapanyagokhoz, valamint minden olyan alkalmazáshoz ezt választják, ahol a szűrőcsomagokat mossák és újrahasználják. Normál PP és PE pelletáláshoz a 304 általában elegendő.

Miért van egyes szűrőtárcsáknak pereme? A peremes szűrőtárcsa szélén egy hegesztett vagy peremezett rozsdamentes acélgyűrű található, amely merevíti a tárcsát, és tömíti azt a törőlemezhez képest, megakadályozva, hogy az ömledék megkerülje a szűrőcsomagot. A peremek alapfelszereltségnek számítanak a nagynyomású pelletálásnál és a kb. 150 mm feletti átmérőjű szűrőcsomagoknál, ahol a sima tárcsák elmozdulhatnak a szűrőcsere során.

Milyen átmérőjű szűrőcsomagra van szükségem? Mérje meg a törőlemez fészkét – a szűrőcsomag átmérőjének szorosan illeszkednie kell hozzá, jellemzően ±0,5 mm-en binnen, hogy a teljes ömledék átpréselődjön a hálón. Ha a fészek lépcsős vagy nem kör alakú, akkor a lemez geometriájához illeszkedő, egyedi alakú tárcsákra van szükség.

Kérjen ajánlatot a KAIFIL-től

A megfelelő szűrőváltó szűrőcsomag kiválasztása mindössze néhány adaton múlik: lemezátmérő, szitasorrend, rétegszám, ötvözet és peremtípus. Küldje el ezeket – vagy akár csak a szűrőváltó modelljét, a polimert és az áteresztőképességet – a KAIFIL részére, és specifikációs ajánlást, valamint árajánlatot kap egy olyan gyártótól, amely rozsdamentes acél extruder szűrőket, szűrőtárcsákat és szűrőcsomagokat gyárt granuláló sorokhoz világszerte. Ha szeretne átfogóbb képet kapni arról, hogyan illeszkednek ezek a csomagok a folyamatba, kezdje a KAIFIL műanyag-extrúziós szűrésről szólóáttekintésével, majd küldje el törőlemez-rajzát és szitaszövet-követelményeit, hogy egyedi specifikációt kaphasson.