в Москве
по любым вопросам:
+7 (499) 608 1014
info@immertechnik.ru
процессная фильтрация:
process@immertechnik.ru
· · · · · · <

Перейти в оглавление раздела "ПРОЦЕССНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ"

Как известно, микроорганизмами называют организмы малого размера, такие как бактерии, вирусы и бактериофаги. Обычно, размеры бактерий могут составлять от 0,2 до 4 мкм. Размеры вирусов менее 0,3 мкм, а бактериофаги могут быть размером 0,01 мкм.

Несмотря на небольшие размеры, микроорганизмы являются значительной проблемой в производственных процессах, требующих стерильности воздуха или другого газа. Будучи живыми организмами, они, при определенных условиях, способны размножаться, зачастую со значительной скоростью. Даже несколько живых микроорганизмов, попавших в стерильную стадию процесса, могут причинить огромный ущерб, снизив качество продукции или вообще сделав ее непригодной для использования.

Стерильный воздух и другие стерильные газы необходимы для ряда процессов, таких как работа с дрожжевыми культурами, консервирование, упаковка, хранение и т. д. У стерильных фильтров существуют самые разные сферы применения, предъявляющие к ним самые разные требования. Начальные условия сильно отличаются, например, если сравнивать стерильный фильтр, используемый в системе сжатого воздуха с эффективной предварительной фильтрацией и вентиляционный фильтр, установленный на резервуаре хранения.

Там, где необходима стерильность сжатого воздуха или другого газа, нет альтернативы использованию фильтров стерильной очистки.

Фильтры предварительной очистки, стерильный фильтр и паровой фильтр (для стерилизации стерильного фильтра)

Существует много фильтров для удаления из сжатого воздуха и газов масел, воды и твердых загрязнителей, но эти фильтры не способны эффективно удалять микроорганизмы. Стерильные фильтры ZANDER разработаны для того, чтобы удалять все микроорганизмы, производя, таким образом, 100% стерильный сжатый воздух. Этот воздух затем может быть использован в тех процессах, где стерильность играет решающую роль.

Серия стерильных фильтров ZANDER включает в себя широкий спектр моделей, от фильтров для небольших объемов воздуха, используемых в лабораториях или на опытных заводах, до фильтров, применяемых на крупных промышленных предприятиях.

При фильтрации воздуха или газа с использованием фильтрующего материала глубинного типа, применяются три основных принципа:
A) Прямой контакт
При прямом контакте, частицы ударяются о поверхность фильтроэлементаи остаются на ней. Этот способ применим при фильтрации частиц размером от 1 мкм и более.
Б) Инерционное воздействие
При инерционном воздействии, частицы не могут следовать по изгибающимся каналам в теле фильтроэлемента. Они попадают на матрицу элемента и прилипают к ней. Этим способом можно отфильтровывать частицы размером от 0,3 до 1 мкм.
В) Диффузия (Броуновское молекулярное движение)
При диффузии частицы, посредством своей собственной энергии, свободно перемещаются в газовом потоке. Таким образом, они неизбежно вступают в соприкосновение с материалом фильтроэлемента и застревают глубоко внутри него. Диффузии подвержены частицы размером менее 0,3 мкм.

Эти три классические механизма фильтрации в субмикронном диапазоне в течении многих лет подвергались промышленным и научным исследованиям. Все исследователи соглашаются, что некоторые частицы имеют более высокую вероятность проникновения через фильтр, чем другие. При использовании стерильных фильтров наибольшей такой способностью обладают частицы размерами от 0.1 до 0.3 микрона.

При таких размерах частиц, инерционное воздействие и диффузия не могут в полной мере дополнять друг друга. С одной стороны, частицы слишком малы для того, чтобы двигаться в потоке газа прямо и по инерции; с другой стороны, они слишком велики для того, чтобы развить достаточную для диффузии собственную скорость движения.

Таким образом, проникающая способность частиц подобного размера является самой высокой, или, другими словами, удаление из потока газа или воздуха частиц размером от 0,1 до 0,3 микрона является наиболее сложным. По этой причине стерильный фильтр должен быть способным удалять из воздуха или газа эти наиболее проблематичные частицы. При этом, абсолютная удерживающая способность стерильных фильтров ZANDER, разумеется, значительно ниже, и составляет 0,01 мкм.

ZANDER предлагает различные фильтры для применения практически во всех сферах производства и исследований. Необходимо располагать точными сведениями об индивидуальных свойствах процесса. Полная надежность фильтра - даже после длительного использования - важный момент при любом процессе.

Помимо размеров, тот факт, что микроорганизмы, являясь живыми, при определенных условиях способны очень быстро размножаться, выдвигает особые требования как к стерильным фильтроэлементам, так и к их корпусам.

Поэтому корпуса серии S разработаны специально для самых требовательных областей применения. Высококачественная нержавеющая сталь марки ISO 1.4301 (AISI 304) или, опционально, ISO 1.4404 (316L), тщательно отполированные поверхности и отсутствие углов обеспечивают высокую степень биологической безопасности при стерильной фильтрации воздуха и других сжатых газов.

Особое внимание было уделено расположению фильтроэлемента. В отличие от традиционных адаптеров с одним внутренним или двумя внешними уплотнительными кольцами, для новых серий корпусов была разработана специальная система "Click Lock". Два внешних уплотнительных кольца в сочетании с байонетом обеспечивают надежность фиксации фильтроэлемента. Таким образом, минимизируется риск проникновения фильтруемого газа сквозь уплотнительные кольца.

Конструкция корпусов новой серии направляет поток воздуха или газа в фильтроэлемент без турбулентности. В результате на фильтре достигается минимальное значениепотери давления и, таким образом, экономия энергии.

Стандартно, корпуса серии S поставляются с резьбовыми присоединениями, однако возможна поставка с любыми типами стандартных присоединений.

Несмотря на то, что основной сферой применения корпусов фильтров серии S является стерильная очистка газов и фильтрация пара, они также могут быть использованы для обычной фильтрации сжатого воздуха и других газов. Для этой цели компания ZANDER предлагает специальные модификации своих стандартных фильтроэлементов грубой, общей, тонкой, сверхтонкой и угольной очистки, использующихся в фильтрах серий G и F, со специальными присоединениями для установки их в коруса серии S. Предлагаются и вспомогательные устройства, используемые в обычной очистке сжатого воздуха, такие как конденсатоотводчики и манометры дифференциального давления, выполненные из нержавеющей стали. Таким образом, на основе корпусов серии S и обычных фильтроэлементов можно получить "вечные" фильтрующие системы, корпуса которых абсолютно не подвержены коррозии.

Требования, предъявляемые к технологиям стерильной фильтрации пищевой промышленностью, молокоперерабатывающими и пивоваренными предприятиями постоянно растут. Обычными требованиями к фильтрам становятся способность полностью задерживать такие микроорганизмы, как бактерии, вирусы и бактериофаги, наибольшая возможная площадь фильтрующей поверхности, малое дифференциальное давление и конкурентоспособная цена.

Специально для решения этих задач компания ZANDER разработала фильтроэлементы серии НВ, со степенью задержки 0,01 мкм. С помощью плиссированного глубинного фильтрующего материала со свободным объемом 95% скорость прохождения фильтруемой среды (воздуха) может быть увеличена в несколько раз при сохраняемом низком дифференциальном давлении. Высокая удерживающая способность фильтроэлементов серии НВ увеличивает срок их службы, в то же время снижая стоимость процесса. Термически стабильный полипропилен в сочетании с опорным каркасом из нержавеющей стали обеспечивают высокую прочность.

PTFE-обогащенный фильтрующий материал обеспечивает защиту входной стороны элемента от влаги. Фильтроэлементы серии НВ в корне изменили процесс стерильной фильтрации воздуха. Они предлагают потребителю наилучшие возможности для недорогой и эффективной фильтрации.

Паровая стерилизация является наиболее эффективным способом стерилизации. Подача насыщенного водяного пара с определенными интервалами приводит к полному уничтожению способных размножаться микроорганизмов. Благодаря постоянному балансу между паром и выступающей конденсатом водой обеспечивается эффективный теплообмен с компонентами, подлежащими стерилизации.

Самым большим преимуществом метода паровой стерилизации по сравнению с другими методами является полная стерилизация присутствующих в системе фильтрации колен, соединительных труб и переходников. Недостатком этого метода является испытываемые стерильными фильтроэлементами тепловые и механические нагрузки. Высокое дифференциальное давление в сочетании с высокой температурой (до 142°С) может повредить фильтрующий материал или иные компоненты.

Стерилизация в линии (т. е. стерилизация фильтроэлемента в корпусе) обычно проводится в течение 30 минут при следующих условиях: температура насыщенного пара 121°С, давление 1,1 бар(изб.). Для обеспечения надежной стерилизации фильтра как на стерильной, так и на нестерильной сторонах системы необходимо тщательно выдерживать время и температуру стерилизации.

При паровой стерилизации всегда должен использоваться очищенный (паровыми фильтрами с размером пор до 1 мкм) насыщенный пар. Ненасыщенный пар, отличающийся избыточным паровым давлением, полностью не конденсируется и поэтому не обеспечивает достаточной передачи тепла трубам, стенкам корпуса и самому фильтроэлементу. Поэтому, с целью обеспечения термодинамического баланса между паром и водой, в паре всегда должна в достаточном количестве присутствовать (и подаваться во время стерилизации) жидкая фаза. Время, требующееся для нагревания всей фильтрационной системы до температуры стерилизации, зависит от скорости пара и размеров системы. Более того, температура стерилизации будет достигнута только тогда, когда весь воздух в фильтрационной системе будет полностью замещен паром, и при условии, что образующийся конденсат может свободно выходить через дренажные краны.

Тип фильтра	Пропускная способность, м³/ч	Присоединение, дюймы	Макс. рабочее давление, бар (изб.)	Размеры, мм				Масса, кг	Фильтрующий элемент, кол-во/размер
				A	B	C	D
S 02 HB	90	G 1/4	16	147	220	55	80	2,3	1/HB 09 T
S 05 HB	110	G 3/8	16	147	220	55	80	2,4	1/HB 09 T
S 07 HB	150	G 1/2	16	151	220	55	80	2,4	1/HB 09 T
S 09 HB	220	G 3/4	16	151	220	55	80	2,4	1/HB 09 T
S 11 HB	290	G 1	16	188	312	75	140	3,4	1/HB 13 T
S 12 HB	380	G 1 1/4	16	198	312	75	140	3,5	1/HB 13 T
S 13 HB	500	G 1 1/2	16	198	312	75	140	3,6	1/HB 13 T
S 14 HB	780	G 2	16	233	486	80	310	6,2	1/HB 14 T
S 15 HB	1150	G 2	16	233	792	80	550	7,7	1/HB 18 T
S 18 HB	1470	G 2 1/2	12	275	792	110	550	11,7	1/HB 18 T
S 19 HB	1950	G 3	12	289	1056	110	800	13,1	1/HB 19 T

* Пропускная способность указана при рабочем давлении 7 бар (изб.)
* Рекомендуемая максимальная рабочая температура (при продолжительной работе): 80°C.
* Стерилизация производится in sito насыщенным фильтрованным паром при температуре 142°C в течение 15 мин.
* Максимальное количество циклов стерилизации до замены фильтроэлемента: 150.
* Дифференциальное давление на фильтроэлементе: 100 мбар.
* Другие типы присоединений доступны по запросу.

Если рабочие параметры в Вашем случае отличаются от принятых по умолчанию, для вычисления пропускной способности фильтров серии S_HB следует применять следующие поправочные коэффициенты:

Поправочный коэффициент для других значений рабочего давления
Рабочее давление, бар (изб.)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	16
Поправочный коэффициент	0,40	0,50	0,65	0,75	0,85	0,93	1,00	1,13	1,25	1,38	2,13