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Erstellen Sie Ihren individuellen Filterwechselplan

Von Robert Connor Rojina und Richard Juskowiak, Donaldson Prozessfiltration

Das Wechseln Ihrer Prozessfilter zum richtigen Zeitpunkt ist ein wichtiger Punkt bei der Sicherheit und Profitabilität im Bereich Lebensmittel und Getränke. Wenn Elemente zu spät ausgetauscht werden, riskieren Sie Verunreinigungen durch Schimmel und Bakterienablagerungen. Wenn Sie zu spät gewechselt werden, bedeutet das unnötige Stillstandzeiten und Kosten. Der ideale Filterwechselplan unterscheidet sich von Anlage zu Anlage.

Ein einfacher Wartungsplan wird nach vorher festgelegten Daten erstellt. Dadurch wird ein Plan jedoch sehr willkürlich. Einen optimierten Wartungsplan erstellen Sie gemäß der Empfehlungen des Herstellers und nach sorgfältiger Prüfung – entweder durch den Differenzdruck oder der Integrität, oder beidem. Die Erstellung eines optimierten Plans nimmt mehr Zeit in Anspruch, führt dafür aber zu einem sichereren und kosteneffektiveren System.

Die folgenden Schritte werden zur Evaluierung der Filter und zum Planen der Filterwechsel empfohlen:

Halten Sie sich als Ausgangsbasis an die Herstellerempfehlungen.

Die Dampfsterilisation findet bei hohen Temperaturen statt und beansprucht die Elemente und Medien nach einigen Durchläufen daher sehr. Es gibt Wechselintervallrichtlinien für Filter, die normalerweise darauf basieren, wie viele Sterilisationszyklen ein Filter stand hält. Die meisten Elemente sind für etwa 80 bis 90 Dampfsterilisationszyklen ausgelegt, neue Technologien, wie die LifeTec™-Filter von Donaldson schaffen auch 100 Zyklen und mehr.

Diese empfohlene Filterwechselintervalle ist ein guter Ausgangspunkt, je nachdem welche Anwendung vorliegt, werden Filter weniger oder mehr beansprucht. Auch die Jahreszeit oder bestimmte Ressourcen können einen Einfluss haben. Bei feuchtem Wetter müssen beispielsweise der Zyklonabscheider oder Koaleszenzfilter häufiger verwendet werden, um die Feuchtigkeit in der Druckluft zu kontrollieren. Die Verwendung von Brunnenwasser statt kommunalem Wasser bedeutet, dass die Flüssigkeitsvorfilter stärker beansprucht werden.

Überwachen Sie den Differenzdruck.

Der erste Schritt beim Erstellen eines genaueren Filterwechselplans ist die Überwachung des Differenzdrucks. Differenzdruck wird in bar gemessen und beschreibt die Druckdifferenz vor und nach dem Filter. Die Differenz zeigt an, wie hoch die Durchflussbegrenzung durch den Filter ist. Wenn der Differenzdruck steigt, erreicht der Filter das Ende seines Lebenszyklus. Ein großer Druckabfall am Ende weist darauf hin, dass die Filter regeneriert oder ausgetauscht werden müssen – bevor sie einen kostspieligen Stillstand verursachen. Diese Methode ist jedoch in Anlagen mit komplexen Filtrationssystemen schwierig anzuwenden.

Der Filterhersteller empfiehlt normalerweise eine maximale Druckdifferenz die Entscheidung wird jedoch häufig ökonomisch getroffen. Wenn der Differenzdruck bei einem Filter zu Beginn bei 1 oder 2 bar liegt, kann der Wechsel bis 10 bar herausgezögert werden. Wenn der Differenzdruck steigt, müssen die Pumpen stärker arbeiten, um den verlorenen Druck am Filter auszugleichen und die Prozessleistung konsistent zu halten. Dies führt zu einem Kompromiss zwischen erhöhten Energiekosten und den Kosten für den Filterwechsel. Wenn Filter nicht gewechselt werden, verblocken sie irgendwann vollständig durch Verunreinigungen und können zu einem kostspieligen Stillstand der Produktion führen.

Führen Sie eine Integritätsprüfung durch.

Eine weitere Möglichkeit, Ihren Filterbedarf zu ermitteln, besteht darin, die Filter auf Verschleiß zu testen. Wenn Luft, Wasser oder Dampf bei Ihnen mehr Verunreinigungen aufweisen als normalerweise üblich, kann eine Prüfung ergeben, dass ein Wechsel alle vier Monate statt der empfohlenen sechs Monate notwendig ist.

In einer formellen Integritätsprüfung werden die Elemente untersucht. Der Differenzdruck, die Effizienz (Abscheidungsgrad) oder beides werden gemessen. Die Prüfmethoden unterscheiden sich für Luft-, Dampf- oder Flüssigkeitsfilter. Bei Flüssigkeitsmembranfiltern ist die herkömmliche Methode das Aufbringen von Druckluft auf einer nassen Membran, um festzustellen, wie schnell sich auf der gegenüberliegenden Seite Blasen bilden (Blasendruck-Wert). Wenn mehrere Elemente die gleiche Funktion in Ihrem Prozess haben, können Sie zwei oder drei stellvertretend für alle prüfen.

In einem individuellen Plan sollte außerdem die Häufigkeit der Dampfsterilisation enthalten sein. Wenn Sie beispielsweise Membranelemente am Ende einer Wasserabfüllung verwenden, können Sie die Filter am Ende einer ausgewählten Schicht auf Integrität testen und diese Daten über Wochen oder Monate extrapolieren, um das richtige Auswechselintervall festzulegen.  Der Vorteil liegt auf der Hand:  Sie haben Zeit, Ihre benötigten Ersatzfilter zu planen und zu lagern. Wenn also der Tag kommt, an dem der Filterwechsel stattfindet, haben Sie die Elemente, die Sie benötigen, um Ihr System am Laufen zu halten.

Fazit

Die Kenntnis über Stillstandkosten bei Filterwechseln kann beim Erstellen eines strategischen Filterwechselplans helfen. Donaldson kann bei der Durchführung dieser Einschätzung behilflich sein und eine vorbeugende Wartungsstrategie entwickeln, die Stillstandzeiten durch Verbesserung der Filterleistung minimiert. Unser Team bietet außerdem Erstprüfungen für Neukunden, um angepasste Wechselpläne zu erstellen.

Den vollständigen Artikel finden Sie in unserem Beitrag in Plant Engineering von Oktober 2017.

Haben Sie weitere Fragen darüber, wie Ihr Unternehmen von unseren Produkten profitieren kann?

Richard Juskowiak ist Experte im Product Specialist und Robert Connor Rojina ist Application Engineer in der Abteilung Prozessfiltration bei Donaldson, einem weltweiten Anbieter von Filtrationslösungen für sterile Luft, Gas, Flüssigkeiten und Dampf für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, für aseptische Verpackungen, Tinten, Farben, Beschichtungen, die pharmazeutische Industrie und für andere verarbeitende Industrien. 
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