Anlagenbau & Prozesstechnik

Variabel und standfest

Servicefreundlich vom Beutelfilter bis zur Filterkerze

10.03.2017 -

Am Beispiel einer Teilereinigungsanlage wird deutlich, wie mit variablen Produkten der Service beim Filterwechsel einfacher gestaltet und Kosten eingespart werden können.

Hersteller von Teilereinigungsanlagen unterliegen einem hohen Wettbewerbsdruck. Die Anlagen müssen möglichst kompakt sein und sollten dem Endkunden zu einem wirtschaftlichen Preis angeboten werden können. Auf Grund der günstigsten Relation von Kosten zu Durchsatzleistung sind Beutelfiltergehäuse daher oft die erste Wahl bei der Verfahrenskonzeption und der anschließenden Anlagenplanung. Ob diese aber die geforderten Kriterien an die Reinheit der Fertigungsteile erfüllen, erweist sich oft erst bei der Abnahme der Anlage beim Endkunden. Ein Upgrade in Bezug auf die Filtratqualität ist im Beutelfiltergehäuse mit unterschiedlichen Filtermedien prinzipiell möglich.
Besser ist aber, von Anfang an auf Kombifiltergehäuse zu setzten, die mit Beutelfiltern und wenn erforderlich auch Standardfilterkerzen bestückt werden können. Ein Standsockel aus Edelstahlguss sorgt bei allen Behältertypen für eine kompakte und platzsparende Bauweise und erhöht die Servicefreundlichkeit der Anlage deutlich.
Ist die Teilereinigungsanlage fertig gebaut und im Technikum des Herstellers eingefahren, wird die neue Anlage beim Endanwender aufgebaut und mit Teilen beschickt, die gereinigt werden sollen. Im hier beschriebenen Fall handelt es sich um Teile für die Automobilindustrie, die nach dem Fertigungsprozess mit Spänen, Öl und Fasern behaftet sind. Nach der Reinigung müssen bauteilabhängig nicht nur die Oberflächen sauber, sondern zudem Sacklöcher, Durchgangsbohrungen und feinste Kanäle in den Bauteilen frei von Verunreinigungen sein. Nur so ist deren ausschussfreie Weiterverarbeitung gewährleistet.
Die Endabnahme der Teilereinigungsanlagen erfolgt zumeist über eine Restschmutz­analyse. Das standardisierte Verfahren liefert im Ergebnis die Anzahl an auf dem Bauteil verbliebenen Schmutzpartikeln pro Flächeneinheit und zudem die maximale Größe der Partikel und deren Bandbreite. Im beschriebenen Fall fiel die Restschmutzanalyse negativ aus. Die einfache Filtration mit Standardbeutelfiltern unterschiedlicher Feinheiten in Beutelfiltergehäusen genügte den Anforderungen im laufenden Produktionsbetrieb des Kunden nicht. Ein Fall, der immer wieder vorkommt.

Filtermedien für höhere Qualität
Die Fragestellung an die Filterexperten von Wolftechnik aus Weil der Stadt lautete: Wie können Filtratqualität und Standzeit von Beutelfiltern optimiert werden oder in vorhandenen Beutelfiltergehäusen sogar die Vorteile von Tiefenfilterkerzen und Faltelementen genutzt werden, die von ihrer Bauform her eigentlich in Kerzenfiltergehäuse eingebaut werden müssen. Die Antwort auf diese Fragestellung führte zu einer Reihe innovativer Produkte, wie den gefalteten Filterbeuteln und den Lupus‐II‐Filterelementen von Wolftechnik. Mit beiden Lösungen konnten die Anforderungen der Restschmutz­analyse im hier beschriebenen Fall erfüllt werden, ohne an der Anlage oder den bestehenden Beutelfiltergehäusen etwas zu ändern. So wird beim Einsatz von 2‐lagigen Beutelfiltern mit innenliegender Faltung Typ WFB‐2IP neben der Standzeit gleichzeitig auch die Rückhalterate verbessert. Ein darüber hinausgehendes qualitatives Upgrade wird durch die Verwendung von Lupus‐II‐Filterelementen ermöglicht, die im Vergleich zu herkömmlichen Filterbeuteln völlig neue Perspektiven für die Qualität des Filtrats und die Filterstandzeit bieten. Bestandteil der Lupus‐II‐Filterelemente, die wahlweise als Tiefenfilterelemente, Faltelemente oder Multi‐Layer‐Faltelemente ausgeführt sind, ist ein speziell entwickeltes Adapterstück. Die Filterelemente lassen sich dadurch ohne Entfernen des Filterkorbes in die vorhandenen Beutelfiltergehäuse aller gängigen Hersteller der Größen 1 und 2 einsetzen. Das Adap­terstück dichtet die Filterelemente sicher und ohne zusätzliche Umbauteile in den Druckaufnahmekörben ab.

Filtermaterialien für alle Fälle
Der beschriebene Teilereinigungsprozess arbeitet mit einem wässrigen Medium und zugesetzten chemischen Reinigern. Um die Verschmutzungen zu lösen, wird eine höhere Temperatur des Reinigungsmediums benötigt. Bei dieser Heißentfettung können nicht alle Filtermaterialien verwendet werden. Insbesondere das Standard‐Polypropylen ist ab Temperaturen von 60 bis 70 °C aufgrund seines Ausdehnungsverhaltens nicht mehr optimal geeignet. Probleme gäbe es zudem bei lösemittelhaltigen Medien. Filterelemente aus Polypropylen wären aufgrund von Quellungen möglicherweise ungeeignet. Deshalb stellt Wolftechnik alle Filtersorten – Beutel, Faltelemente, Tiefenfilter, Lupus‐II‐Filterelemente – in entsprechenden Qualitäten aus unterschiedlichen Materialien (Polypropylen, Polyester, Nylon, Glasfaser) her. Im beschriebenen Fall musste auf Filterelemente aus Polyester umgestellt werden. Bei noch härteren Anforderungen (Temperaturen bis 120 °C) oder in lösemittelhaltigen Medien müssen Filtermedien aus Glasfaser eingesetzt werden.
Ein Gehäuse für fast alle Systeme
Der Einsatz eines Magnetstabs zur Vorabscheidung der Metallpartikel brachte im beschriebenen Prozess noch eine Verlängerung der Standzeit, änderte aber nichts an der Filtratqualität. Bei weiter ansteigender Schmutzfracht und Größe der Partikel, könnte zudem noch der WTZA-Zentrifugalabscheider zur Vorabtrennung die Filtration weiter entlasten. Sollte das Qualitätsziel im Anwendungsfall aber weiter ansteigen oder komplexere Bauteile gereinigt werden müssen, so wird zur Einhaltung der neuen Restschmutzanalysewerte in den bestehenden Gehäusen der Einsatz von Lupus‐II‐Filterelemente unausweichlich. Gegenüber den Lupus-II-Spezialprodukten wären aber im Dauerbetrieb Standardkerzenfilter deutlich günstiger im Unterhalt, da diese insgesamt eine größere Filterfläche haben und eine längere Standzeit liefern. Besser ist es deshalb, bereits bei der Planung der Anlage die richtigen Weichen zu stellen. Wenn absehbar ist, dass die Anlage zu einem späteren Zeitpunkt höhere Qualitätsanforderungen erfüllen muss – zunächst aber nicht mit Filterkerzen betrieben werden muss – empfehlen die Ingenieure und Techniker von Wolftechnik bei der Anlagenkonzeption von vornherein WTBKF‐Beutel‐Kerzenfiltergehäuse einzuplanen. In den Kombigehäusen können alle zuvor beschriebenen Filtermedien eingebaut werden. Es ist also ein Upgrade vom günstigen Beutelfilter bis hin zu Standardkerzenfiltern möglich. Die Mehrkosten gegenüber einer Nachrüstung auf ein Standardkerzenfiltergehäuse sind beim End­anwender nach einem Upgrade schnell amortisiert.

Sockel für unkomplizierten Service
Bei der Konzeption von Teilereinigungsanlagen wird oft der Service, sprich das einfache Bedienen der Behälter z. B. beim Filtermedienwechsel vom Anlagenhersteller nicht ausreichend berücksichtigt. Wolftechnik rät dem Betreiber daher schon mit den Bestellvorgaben beim Anlagenbauer die richtigen Weichen zu stellen. Denn ein komplizierter Service ist nicht alleine nur mitarbeiterunfreundlich, sondern kostet durch längeren Anlagenstillstand teure Produktionszeit.
Wolftechnik empfiehlt hier eine standfeste Eigenentwicklung, einen Standsockel aus Edelstahl. Dieser ermöglicht eine kompakte Anlage. Im Gegensatz zur Aufstellung mit Dreibein oder drei angeschweißten Füßen baut das Gehäuse mit dem neuen Standsockel deutlich niedriger. Die Deckelöffnung des Gehäuses wandert so von Augenhöhe in Richtung Brusthöhe oder sogar darunter, was die Zugangsmöglichkeit ans Gehäuse für Filterwechsel und Wartung deutlich erleichtert. Die Servicezeiten sinken und auch die Arbeit insgesamt gestaltet sich sauberer und anwenderfreundlicher.
Ein weiterer großer Vorteil des Sockels zeigt sich, wenn der Austritt wieder in die Waagrechte geführt werden muss. Bei den herkömm­lichen Aufstellungen von Beutel‐ oder Kerzenfiltergehäusen über ein Dreibein wird immer am unteren Austritt des Gehäuses Richtung Boden zeigend ein 90° Bogen in die Waagrechte benötigt. Mit dem neuen Sockel ergibt sich über die im Gußteil nach innen gewölbte Kontur des Bodens sofort ein waagrechter Austritt. Der Austrittsstutzen ist weit nach unten gesetzt, so dass das Rohr an der Austrittsseite im Innendurchmesser bündig ist mit der Unterkante des gewölbten Klöpperbodens. Das garantiert eine saubere Restentleerung, was wieder Zeit spart, bspw. bei der notwendigen Vakuumierung, wenn in der Anlage gesundheitsgefährdende, heiße Medien gefahren werden. Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Gehäuse isoliert werden müssen. Die Isolierung ist durch die geringere Bauhöhe einfacher und es wird weniger Isolierungsmaterial benötigt. Auch ist eine passgenaue Montage des Sockels auf das Gestell der Anlage gewährleistet, da das Gußteil ein festes, solides Lochbild mit vier Löchern aufweist.

Kontakt

Wolftechnik Filtersysteme

Malmsheimer Str. 67
71263 Weil der Stadt
Deutschland

+49 7033 468803

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