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Von Richard Juskowiak, Donaldson Prozessfiltration
Sterilgas- und Flüssigkeitsfiltern wird angesichts der heutigen Produktionsanforderungen eine höhere Leistungsfähigkeit abverlangt. Die Technologie hat sich jedoch in drei Jahrzehnten nicht nennenswert verändert.
In den vergangenen zwei Jahren hat sich ein Team von 40 Materialwissenschaftlern und Ingenieuren mit großen Lebensmittel- und Getränkeunternehmen zusammengetan, um historische Probleme der Mikrofiltration zu lösen. Die daraus resultierende Zusammenarbeit brachte erhebliche Verbesserungen in:
- Durchsatzvolumen,
- Integrität und Lebenserwartung; und
- Filterwechsel.
Unter dem Namen LifeTec™ von Donaldson, der verbesserten Filterlinie, die 2016 in Europa und Nordamerika eingeführt wurde. Hier erfahren Sie mehr über die Probleme, die LifeTec überwunden hat:
Durchsatzvolumen
Innerhalb der branchenüblichen Filterelementgröße – 2,75“ Durchmesser mit Längen in 10“-Abstufungen – gibt es immer einen Kompromiss zwischen Volumenstrom und höheren Druckverlusten, die zusätzliche Energie verbrauchen. Um die Produktion zu beschleunigen, sind Durchflussmengen erforderlich. Um diese Herausforderung zu lösen, entwickelten die Ingenieure von LifeTec ein Pleat-Pack mit einer dichten Konfiguration aus Polyethersulfon-(PES-)Medien. Die asymmetrischen „Poren“ der Membran sorgen für den für die Sterilisation notwendigen Abscheidebereich und verbessern die Durchflusskapazität im Vergleich zu einer symmetrischen Membran.
Durch das Verpacken einer Standardkartusche mit 20 Prozent mehr Material und die Vergrößerung des „Freiraums“ der Kartusche zur Optimierung des Durchflusses ist das neue Element in der Lage, bis zu 20 Prozent mehr Flüssigkeit in den bestehenden Behältern der Hersteller zu verarbeiten.
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Integrität und Lebenserwartung
Die harten Bedingungen bei der Verarbeitung, Reinigung und Sterilisation in Lebensmittel- und Getränkebetrieben belasten die Filter schnell und können im eingebauten Zustand versehentlich verdreht werden. Da die Filtermedien eine empfindliche, präzise Struktur aufweisen, muss jede Beschädigung des Mantels vermieden werden.
Die LifeTec-Elemente sind um Diamantformen oder Rauten strukturiert – ähnlich der Struktur von Stützbrücken. Diese Konstruktion widersteht Kräften, die das Element brechen oder schwächen können, und widersteht zudem besser der Differenzdruck über dem Filter während der täglichen Verarbeitung großer Flüssigkeitsmengen?
Ein Filter, der während der Installation und des Betriebs Kompromisse eingeht, verbessert die Sicherheit, die Lebenserwartung und die Gesamtkosteneinsparungen.
Filterwechsel
Die dritte Herausforderung für die Flüssigkeitsfiltration waren kurze Lieferzeiten. Filter und verwandte Teile sind in vielen einzigartigen Größen und Abstufungen erhältlich, sodass Anwender oft Wochen auf Filter warten mussten, die nur sporadisch hergestellt werden.
Donaldson hat diese Herausforderung mit der Single-Piece-Flow Fertigung für LifeTec gelöst. Komponenten in jedem 10“-Elementmodul – einschließlich einer bestimmten Länge oder Endkappe – können schnell kundenspezifisch gefertigt werden und sind mit individuellen Seriennummern rückverfolgbar. Dieses Verfahren beschleunigt die Lieferung und reduziert potenziell auch Herstellerfehler.
Die Vorteile im Überblick
LifeTec ist eine bahnbrechende Technologie in der Flüssigkeits- und Gasfiltration, die einen neuen Standard für die Wasserabfüllung und andere Flüssigkeitsanwendungen setzt. Anlagen der größten Hersteller alkoholfreier Getränke in Europa und andere, die an der Produktentwicklung beteiligt sind, gehören jetzt zu den ersten Kunden. Bei der Modernisierung von Filtrationssystemen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie kann die neue Technologie die Betriebsleistung und -sicherheit erhöhen.
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