Odpowiedni dobór sita filtracyjnego wymaga uwzględnienia nie tylko wielkości oczek, ale również innych parametrów. Najczęściej, aby zagwarantować skuteczną realizację jego zadania, trzeba wziąć pod uwagę szeroką gamę czynników, takich jak: rodzaj procesu, właściwości filtrowanego medium, wielkość i kształt cząstek, warunki pracy instalacji i oczekiwaną wydajność.
Dobierając odpowiednią siatkę filtracyjną trzeba pamiętać, że wykorzystanie siatki o złych parametrach technicznych grozi zatkaniem oczek, a co za tym idzie, ograniczeniem przepływu. Tymczasem chcąc zapewniać wysoką efektywność procesu filtracji, a także utrzymanie jakości produktu, trzeba zastosować odpowiednie narzędzia. Zatem, jak dobrać sito filtracyjne tak, by jednocześnie było skuteczne, trwałe i dopasowane do konkretnego zadania?
Do jakiego procesu potrzebne jest sito filtracyjne?
Dobierając sito filtracyjne przede wszystkim należy się skupić na tym, by dokładnie określić to, jakie konkretnie zadanie ma ono zrealizować. Szerokie zastosowanie tych narzędzi sprawia bowiem, że powszechnie stosuje się je w rozmaitych procesach technologicznych. A kwestia ta ma pierwszorzędne znaczenie, gdyż ten sam rodzaj siatki nie zawsze sprawdza się w każdej instalacji. W tym miejscu warto zauważyć choćby, że siatki tkane mają regularne oczka do precyzyjnej filtracji, zaś sita bezoczkowe wykorzystują mikropory do dokładnej separacji.
Metalowe siatki filtracyjne do cieczy i przesiewania materiałów
Dobra siatka filtracyjna z powodzeniem jest w stanie zatrzymywać zanieczyszczenia stałe, które występują w różnych cieczach. Świetnie radzi sobie z wodą procesową, ściekami przemysłowymi, olejami i chłodziwami. Świetnie sprawdza się także branży spożywczej, przez co stosuje się ją do filtracji soków, syropów i innych produktów płynnych.
W obiegowej opinii w kontekście tego typu zastosowań istotną rolę pełnią wymiary filtrowanych cząstek. Niemniej warto zwrócić także uwagę na poziom lepkości cieczy, temperaturę i przepływ. Odpowiedni dobór siatki filtracyjnej do procesu rozdzielania materiałów sypkich, polega z kolei na określeniu tego, jaka wielkości ziaren będzie najodpowiedniejsza. Dzięki temu możliwe jest łatwe oddzielenie drobnej frakcji od grubej, usunięcie grudek, a tym samym uzyskanie materiału o określonej granulacji.
Separacja cząstek stałych z zawiesin i odwadnianie materiałów
Odpowiedni kształt siatki filtracyjnej powoduje, że przesłanki do ich stosowania stwarza także konieczność sprawnego oddzielania cząstek stałych rozproszonych w cieczy. Przykład stanowi choćby przesiewanie wiór metalowych z chłodziwa, włókien z masy papierniczej, osadów z wody poprodukcyjnej, fragmentów surowców roślinnych czy też pozostałości procesów chemicznych. Zasadniczo, w kontekście tego typu separacji, należy uwzględnić ilość części stałych w medium oraz częstotliwość oczyszczania sita.
Wydajność siatki filtracyjnej powoduje, że stanowi ona popularne narzędzie do usuwania cieczy z materiału stałego. Dotyczy to między innymi odwadniania rozmaitych osadów, kruszyw i piasku. Co więcej, sprawdza się także w odniesieniu do produktów spożywczych, odpadów technologicznych i materiałów przeznaczonych do dalszego przetwarzania. By mogła ona jednak sprostać zadaniu, sito musi gwarantować sprawny odpływ cieczy, a jednocześnie zatrzymywać jak największą część materiału stałego.
Filtracja powietrza i gazów oraz ochrona maszyn i elementów instalacji
Metalowe sita o odpowiednio drobnych oczkach mogą pełnić funkcję filtrów wstępnych w instalacjach powietrznych i gazowych. Wydajność sita filtracyjnego przejawia się w takim przypadku w skutecznym zatrzymywaniu większych cząstek pyłu, opiłków i innych zanieczyszczeń mechanicznych.
Zapewnienie ochrony części różnych instalacji stanowi kolejny przykład praktycznego zastosowania sit filtracyjnych. Dobór siatki filtracyjnej w tym wypadku ma za zadanie chronić pompy, dysze, zawory, przewody i systemy dozujące. Wytrzymałe wyroby tego typu używane są w celu zatrzymania zanieczyszczeń, które mogłyby zatkać instalację albo uszkodzić jej wrażliwe elementy. W takim zastosowaniu sito powinno być dobrane przede wszystkim do najmniejszego chronionego przekroju oraz rodzaju potencjalnych zanieczyszczeń.
Jak określić wymaganą dokładność filtracji?
Biorąc pod uwagę parametry sit filtracyjnych, duże znaczenie ma bez wątpienia wielkość zastosowanych oczek. Parametr ten określa, jakie cząstki zostaną zatrzymane, a jakie przejdą przez powierzchnię filtracyjną.
Zastanawiając się, jak dobrać siatkę filtracyjna do procesu, trzeba mieć na uwadze, iż nie zawsze najdrobniejsze oczka są najlepszym rozwiązaniem. Zbyt dokładne sito może:
- ograniczać przepływ medium,
- powodować nadmierny spadek ciśnienia,
- szybko się zapychać,
- wymagać częstego czyszczenia,
- zmniejszać wydajność całego procesu.
Prawidłowy dobór siatki filtracyjnej polega na jej dostosowaniu względem realnego celu filtracji. W praktyce, jeżeli sito ma chronić pompę przed dużymi zanieczyszczeniami, nie musi zatrzymywać najmniejszych cząstek. Z kolei przy końcowej filtracji produktu konieczna może być znacznie większa dokładność.
Dlatego, biorąc pod uwagę jej przyszłe środowisko pracy, trzeba mieć na uwadze takie elementy, jak minimalna wielkość cząstek, które mają zostać zatrzymane, dopuszczalna ilość cząstek w produkcie końcowym i rozkład wielkości zanieczyszczeń. Ważny jest również kształt i charakter cząstek oraz możliwość przedostawania się podłużnych cząstek przez oczka.
Wielkość oczek a prześwit sita
Analizując atrybuty siatki filtracyjnej, nie warto przypatrywać się jedynie nominalnemu rozmiarowi pojedynczego oczka. Równie ważny jest prześwit, będący niczym innym, jak otwartą powierzchnią w całkowitej powierzchni sita.
Kształt sita filtracyjnego, stosowanego w wielu gałęziach przemysłu, ma ogromne znaczenie. Okazuje się bowiem, że im większy prześwit, tym łatwiejszy przepływ cieczy, powietrza lub materiału sypkiego. Zaznaczyć jednak trzeba, że wiąże się on z tym, iż zmniejsza się wówczas sztywność i odporność mechaniczna sita.
Aby zapewnić sobie pożądaną wydajność siaki filtracyjnej uwzględniać trzeba jednocześnie takie cechu, jak dokładność separacji, przepustowość, wytrzymałość, odporność na odkształcenia i częstotliwość czyszczenia. Szczególnie istotne jest to ostatnie, gdyż regularne czyszczenie siatek zapobiega spadkom ciśnienia.
Jaki materiał sita filtracyjnego wybrać?
Podstawową zasadą przy wyborze sita filtracyjnego jest to, że dobór siatki filtracyjnej zależy od rodzaju filtracji i wielkości cząstek. Ponadto materiał sita musi być odporny na warunki, w których będzie pracować. Pod uwagę należy wziąć kontakt z wodą, wilgocią, substancjami chemicznymi, żywnością, wysoką temperaturą oraz materiałami ściernymi.
Stal nierdzewna czy stal zwykła?
Wysoka jakość sita produkowanego ze stali nierdzewnej powoduje, że cechuje się ono dużą wytrzymałością i odpornością na korozję. Ponadto cechuje je wyższa odporność na wysoką temperaturą. Z kolei sita ze stali zwykłej dobrze sprawdzają się w mniej wymagających warunkach, szczególnie przy przesiewaniu suchych materiałów. Ich atutem jest dobra wytrzymałość mechaniczna i korzystna relacja ceny do trwałości. Godne uwagi jest to, że nie powinny być wykorzystywane w trudnych warunkach, w których panuje wilgoć i dojść może do rozpoczęcia procesu korozyjnego.
Szczególne parametry techniczne sit filtracyjnych
W procesach chemicznych arsenał środków użytych w trakcie produkcji siatki, musi być zwiększony z uwagi na konieczność zastosowania materiałów odpornych na określone substancje. Dlatego materiał sita filtracyjnego często oparty jest na stali kwasoodpornej i surowcach, które nie są podatne na działania rozpuszczalników, soli, agresywnych oparów i wysokiej temperatury.
Warto przy tym zwrócić uwagę, iż skuteczność działania sita jest w dużej mierze uzależniona od warunków, w jakim działa. Narzędzie to może inaczej zachowywać się w wodzie, a inaczej oleju bądź zawiesinie o dużej zawartości osadu. Dlatego przed wyborem należy przeanalizować właściwości filtrowanego medium.
Do najistotniejszych parametrów, decydujących o wyborze właściwego sita filtracyjnego, zalicza się stan skupienia medium, jego lepkość i gęstość, temperaturę i skład chemiczny. Duża rolę odgrywa również zawartość cząstek stałych, skłonność do krystalizacji, tendencja do przywierania i właściwości ścierne.
Wydajność i natężenie przepływu
Dobrze dobrane sito definiuje możliwość uzyskania odpowiedniej dokładności filtracji bez jednoczesnego ograniczania wymaganej wydajności procesu. Dlatego konieczne jest wcześniejsze określenie wielkości medium lub materiału, które powinno przechodzić przez sito w określonym czasie.
Przy filtracji cieczy i gazów należy poznać natężenie przepływu, istniejące ciśnienie robocze i jego dopuszczalny spadek. Ważne są także średnica instalacji, sposób dopływu medium i możliwość występowania nagłych skoków przepływu.
Konfiguracja oparta o zbyt małą powierzchnię powoduje, że przepływ może gwałtownie spadać wraz z gromadzeniem się zanieczyszczeń. W tym przypadku nie zawsze dobrym rozwiązaniem jest zwiększenie oczek. Często korzystniejsze będzie zastosowanie większej powierzchni filtracyjnej lub kilku stopni filtracji.
Jak dobrać odpowiednią siatkę filtracyjną do ciśnienia i obciążeń mechanicznych?
W czasie pracy sito filtracyjne poddawane jest rozmaitym obciążeniom. W efekcie może działać na nie wiele zmiennych. Doniosłe znaczenie ma w tym obszarze ciśnienie cieczy lub gazu, ciężar przesiewanego materiału, drgania urządzenia, uderzenia większych cząstek, naprężenia podczas montażu i pulsacje.
Drobne sito wykonane z cienkiego drutu może zapewniać wysoką dokładność, ale nie zawsze zwiastuje to dużą odporność na spore obciążenia. Aby podkreślić wagę tej właściwości należy wspomnieć, że w najbardziej wymagających warunkach używa się dodatkowych warstw wzmacniających. Nieodzowne jest także prawidłowe zamocowanie elementu, gdyż nawet właściwy materiał może ulec uszkodzeniu w wyniku niewłaściwego napięcia albo braku podparcia.
Ponadto dobierając sito filtracyjne, należy uwzględnić zarówno standardową temperaturę pracy, jak i możliwe wartości maksymalne. Dotyczy to również temperatury występującej podczas czyszczenia lub sterylizacji instalacji.
Wysoka temperatura może wpływać na:
- rozszerzalność materiału,
- wytrzymałość mechaniczną,
- trwałość połączeń,
- odporność na korozję,
- stabilność wymiarów oczek.
Ważne są również częste zmiany temperatury. Cykliczne nagrzewanie i chłodzenie materiału może powodować naprężenia, które z czasem prowadzą do odkształcenia lub uszkodzenia sita.
Najczęstsze błędy przy doborze sita filtracyjnego do różnych typów filtracji
Na wydajność siatki filtracyjnej przemożny wpływ ma wcześniejsze przeanalizowanie wszystkich czynników, a nie tylko skupienie się na wielkości oczek. O skuteczności sita decyduje cały zestaw parametrów. Najważniejszymi błędami popełnianymi przy wyborze siatki filtracyjnej zbyt mała powierzchnia filtracyjna, zastosowanie materiału nieodpornego na korozję i brak uwzględnienia temperatury. Do tego dochodzi nieuwzględnienie lepkości medium, pominięcie wagi jaką ma panujące ciśnienie i obciążenia mechaniczne oraz niedostosowanie sita do sposobu czyszczenia.
Do tego dochodzą kwestie związane z nieprawidłowo wykonanym montażem, brak zabezpieczenia drobnego sita przed większymi elementami i nieuwzględnienie zmiennych warunków procesu. Kolejnym często pojawiającym się błędem jest dobór siatki na podstawie parametrów nominalnych, bez analizy rzeczywistych warunków pracy. Tymczasem często dochodzi do sytuacji, w których skład medium, ilość zanieczyszczeń i przepływ zmieniają się w ciągu dnia lub w zależności od produkowanego asortymentu.
Indywidualny dobór sita do procesu
W wielu sytuacjach sito filtracyjne wymaga dokładnego dopasowania nie tylko do rodzaju medium i wielkości cząstek, ale do całego procesu technologicznego. Zdarza się bowiem, że fundamentalne znaczenie mają warunki pracy, oczekiwana wydajność, sposób czyszczenia, konstrukcja instalacji oraz wymagania dotyczące trwałości i higieny.
W związku z tym bardziej wymagające procesy wymagają zastosowania sita wykonanego na podstawie indywidualnej specyfikacji. Pozwala to ograniczyć przestoje, zmniejszyć częstotliwość wymiany elementów i uzyskać stabilniejsze parametry filtracji. Dlatego przed złożeniem zamówienia zalecamy konsultację z naszymi specjalistami, którzy pomogą dobrać wielkość oczek, materiał, grubość drutu, powierzchnię filtracyjną, konstrukcję oraz sposób mocowania sita do konkretnego procesu.