ตัวกรองเทียนอัตโนมัติ: มันทำงานอย่างไรและเหตุใดจึงสำคัญ

ตัวกรองเทียนอัตโนมัติคืออะไร

อ ตัวกรองเทียนอัตโนมัติ คือ อุปกรณ์กรองที่ขับเคลื่อนด้วยแรงดันและทำความสะอาดตัวเอง ใช้เพื่อขจัดสิ่งเจือปนที่เป็นของแข็งออกจากของเหลว ขี้ผึ้ง น้ำมัน และวัสดุที่มีความหนืดอื่นๆ โดยไม่ต้องถอดประกอบด้วยตนเองหรือให้มนุษย์ช่วยในระหว่างรอบการทำความสะอาด ในการผลิตเทียนโดยเฉพาะ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าขี้ผึ้งหลอมเหลวปราศจากอนุภาคก่อนที่จะเทลงในแม่พิมพ์ ส่งผลให้ได้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่สะอาดและสม่ำเสมอมากขึ้น

ข้อได้เปรียบหลักคือระบบอัตโนมัติ: แตกต่างจากถุงหรือตัวกรองแบบคาร์ทริดจ์ทั่วไปที่ต้องปิดและทำความสะอาดด้วยตนเอง ตัวกรองแบบเทียนอัตโนมัติใช้กลไกการล้างย้อนหรือมีดโกนในตัวเพื่อระบายของแข็งที่สะสมอย่างต่อเนื่องหรือตามช่วงเวลาที่กำหนด ลดการหยุดทำงานลงได้มากถึง 90% เมื่อเทียบกับระบบแบบแมนนวล .

ตัวกรองเทียนอัตโนมัติทำงานอย่างไร

หลักการทำงานเป็นไปตามวงจรการกรองด้วยแรงดันที่ตรงไปตรงมา ของเหลวที่ไม่ได้กรองจะเข้าสู่ตัวกรองภายใต้ความกดดัน และไหลผ่านส่วนประกอบตัวกรองทรงกระบอกหรือที่เรียกว่าเทียน ซึ่งดักจับของแข็งบนพื้นผิวด้านนอก ของเหลวใสจะไหลออกมาทางด้านในของเทียนและถูกปล่อยออกมาตามกระแสน้ำ

รอบการทำความสะอาดอัตโนมัติ

เมื่อความดันแตกต่างทั่วทั้งองค์ประกอบตัวกรองถึงเกณฑ์ที่กำหนด ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0.5 และ 1.5 บาร์ ระบบควบคุมจะทริกเกอร์ลำดับการทำความสะอาด ขึ้นอยู่กับการออกแบบ ขั้นตอนนี้เกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่อไปนี้ตั้งแต่หนึ่งขั้นตอนขึ้นไป:

• การล้างย้อน: ของเหลวที่กรองแล้วจะถูกย้อนกลับชั่วครู่ผ่านเทียนเพื่อขับเค้กของแข็งที่สะสมอยู่ออกไป
• ชีพจรของแก๊ส: การระเบิดของก๊าซอัด ซึ่งมักจะเป็นไนโตรเจนหรืออากาศในช่วงเวลาสั้นๆ จะทำให้เค้กตัวกรองแตกสลาย
• เครื่องขูดแบบกลไก: ใบมีดหมุนหรือแปลจะขจัดชั้นเค้กออกจากพื้นผิวเทียน
• การปล่อยตะกอน: ของแข็งที่หลุดออกมาจะตกลงไปในห้องรวบรวมและทางออกผ่านวาล์วระบายน้ำอัตโนมัติ

โดยปกติแล้ววงจรการทำความสะอาดทั้งหมดจะคงอยู่ยาวนาน 15 ถึง 60 วินาที และในการออกแบบหลายๆ แบบ การกรองยังคงดำเนินต่อไปอย่างต่อเนื่องในห้องที่อยู่ติดกันในช่วงเวลานี้

ส่วนประกอบสำคัญของตัวกรองเทียนอัตโนมัติ

การทำความเข้าใจส่วนประกอบต่างๆ จะช่วยในการประเมินประสิทธิภาพหรือความต้องการในการบำรุงรักษา

ประเภทของตัวกรองเทียนอัตโนมัติ

ตัวกรองเทียนอัตโนมัติบางรุ่นใช้กลไกการทำความสะอาดแบบเดียวกัน การเลือกประเภทที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับลักษณะของของแข็ง ความหนืดของของเหลว และปริมาณงานที่ต้องการ

ตัวกรองเทียนย้อน

เป็นประเภทที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการใช้งานที่มีความหนืดต่ำ ของเหลวที่กรองจะถูกย้อนกลับเป็นระยะด้วยความเร็วสูงเพื่อชะล้างของแข็งออกจากพื้นผิวเทียน พวกมันทำงานได้ดีที่สุดเมื่อมีของแข็ง ยึดเกาะอย่างหลวมๆ และต่ำกว่า 5% ของน้ำหนัก ของฟีดที่เข้ามา

ตัวกรองเทียนแบบพัลส์แก๊ส (Blowback)

มีการใช้ก๊าซอัดอัดสั้นๆ แทนการล้างย้อนด้วยของเหลว แนวทางนี้เหมาะสมกับการใช้งานที่ยอมรับไม่ได้กับการสูญเสียของเหลวระหว่างการล้างย้อน หรือในกรณีที่ผลิตภัณฑ์ที่กรองมีราคาแพง โดยปกติระยะเวลาของชีพจรจะอยู่ที่ 50 ถึง 200 มิลลิวินาที ทำให้เป็นหนึ่งในวิธีการทำความสะอาดที่เร็วที่สุดที่มีอยู่

ตัวกรองเทียนแบบมีดโกน

เครื่องขูดแบบกลไกจะแปลตามความยาวของเทียนเพื่อขจัดเค้กกรองที่อัดแน่นหรือเหนียวออก การออกแบบนี้ใช้งานได้ดีกับวัสดุที่มีความหนืด เช่น ขี้ผึ้ง โพลีเมอร์ละลาย หรือไขมันเกรดอาหาร ซึ่งการชะล้างย้อนกลับด้วยก๊าซหรือของเหลวเพียงอย่างเดียวไม่สามารถขับเค้กออกได้หมด

ตัวกรองเทียนเคลือบล่วงหน้า

ชั้นของวัสดุช่วยกรอง เช่น ดินเบาหรือเพอร์ไลต์ จะถูกวางลงบนพื้นผิวเทียนก่อนเพื่อสร้างสารเคลือบล่วงหน้าที่ซึมเข้าไปได้ เทคนิคนี้ทำให้ได้ ระดับการกรองละเอียดถึง 0.5 ไมครอน และใช้เมื่ออนุภาคของแข็งจะทำให้รูขุมขนของเทียนตาบอดโดยตรง

ระดับการกรองและความหมาย

เทียนกรองได้รับการจัดอันดับตามระดับไมครอนสัมบูรณ์หรือระบุ ซึ่งอธิบายขนาดอนุภาคที่เล็กที่สุดที่คงไว้ได้อย่างน่าเชื่อถือ

• คะแนนที่กำหนด: กักเก็บอนุภาคตามขนาดที่ระบุได้ประมาณ 90 ถึง 95% เหมาะสำหรับงานล้างแว๊กซ์ทั่วไป
• คะแนนสัมบูรณ์: กักเก็บอนุภาคตามขนาดที่ระบุได้ตั้งแต่ 99.9% ขึ้นไป จำเป็นสำหรับการใช้งานด้านยาหรืออาหาร
• คะแนนทั่วไปในการกรองเทียนขี้ผึ้ง: 10 ถึง 50 ไมครอนสำหรับการผลิตทั่วไป 1 ถึง 5 ไมครอน สำหรับผลิตภัณฑ์ระดับพรีเมียมหรือเกรดเครื่องสำอาง

การเลือกระดับที่ละเอียดเกินไปโดยไม่จับคู่กับกลไกการทำความสะอาดที่ถูกต้อง จะทำให้มองไม่เห็นอย่างรวดเร็วและรอบการทำความสะอาดมากเกินไป ส่งผลให้ประสิทธิภาพโดยรวมของระบบลดลง

ประโยชน์ของการใช้ตัวกรองเทียนอัตโนมัติในการประมวลผลขี้ผึ้ง

ข้อได้เปรียบเชิงปฏิบัติเหนือทางเลือกแบบแมนนวลมีความสำคัญและสามารถวัดผลได้

• การดำเนินงานต่อเนื่อง: สายการผลิตไม่จำเป็นต้องหยุดเปลี่ยนไส้กรอง รองรับอัตราผลผลิตตั้งแต่ 500 ลิตรต่อชั่วโมง จนถึงหมื่นลิตรต่อชั่วโมงในระบบอุตสาหกรรม
• ลดต้นทุนค่าแรง: ผู้ปฏิบัติงานรายหนึ่งสามารถตรวจสอบหน่วยกรองอัตโนมัติหลายเครื่องพร้อมกัน เทียบกับตัวกรองแบบแมนนวลที่ต้องใช้บุคลากรเฉพาะสำหรับรอบการทำความสะอาดแต่ละรอบ
• คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่สม่ำเสมอ: การกระตุ้นด้วยแรงดันอัตโนมัติช่วยให้มั่นใจว่าการทำความสะอาดจะเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่เหมาะสมที่สุด โดยป้องกันการเลี่ยงวัสดุที่ไม่มีการกรอง
• ต้นทุนการบริโภคที่ต่ำกว่า: เทียนโลหะหรือเซรามิกมีอายุการใช้งานยาวนาน 5 ถึง 10 ปี ด้วยการบำรุงรักษาที่เหมาะสม เมื่อเทียบกับถุงกรองหรือตลับกรองแบบใช้แล้วทิ้งที่อาจต้องเปลี่ยนทุกๆ สองสามชั่วโมงในการใช้งานที่มีของแข็งสูง
• ลดของเสีย: ของแข็งจะถูกปล่อยออกมาในรูปแบบเข้มข้นแทนที่จะผสมกับของเหลวปริมาณมาก ซึ่งช่วยให้การจัดการของเสียทำได้ง่ายขึ้น

วิธีการเลือกตัวกรองเทียนอัตโนมัติที่เหมาะสม

การเลือกตัวกรองเทียนอัตโนมัติจำเป็นต้องจับคู่อุปกรณ์กับเงื่อนไขกระบวนการเฉพาะ พารามิเตอร์ต่อไปนี้จำเป็นในการประเมินก่อนระบุหน่วย

อัตราการไหลและการโหลดที่เป็นของแข็ง

ความเข้มข้นของของแข็งที่สูงขึ้นจำเป็นต้องทำความสะอาดบ่อยขึ้น ระบบจัดการฟีดด้วย ของแข็งมากกว่า 2% โดยปริมาตร โดยทั่วไปจะได้รับประโยชน์จากการออกแบบเครื่องขูดหรือพัลส์ก๊าซมากกว่าระบบล้างย้อนแบบธรรมดา เนื่องจากระบบล้างย้อนกลับอาจไม่สามารถกู้คืนความจุของตัวกรองได้เต็มที่ระหว่างรอบ

อุณหภูมิในการทำงานและความหนืด

โดยทั่วไปขี้ผึ้งหลอมเหลวจะถูกแปรรูปที่ 65 ถึง 90 องศาเซลเซียส ซึ่งส่งผลต่อทั้งการเลือกวัสดุองค์ประกอบตัวกรองและความเข้ากันได้ของซีล ของเหลวที่มีความหนืดสูงต้องใช้ความเร็วของหน้าตัดที่ต่ำกว่าทั่วพื้นผิวเทียนเพื่อหลีกเลี่ยงการมองไม่เห็นก่อนเวลาอันควร ซึ่งอาจจำเป็นต้องใช้ตัวกรองที่ใหญ่ขึ้นหรือใช้เทียนมากขึ้น

ความละเอียดในการกรองที่ต้องการ

จับคู่ระดับไมครอนกับข้อกำหนดเฉพาะของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ไม่ใช่กับอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดในการป้อน การกรองในระดับละเอียดโดยไม่จำเป็นจะเพิ่มแรงดันตกคร่อมและความถี่ในการทำความสะอาด โดยไม่เกิดประโยชน์ด้านคุณภาพที่สอดคล้องกัน

ข้อกำหนดด้านสุขอนามัยและกฎระเบียบ

สำหรับการใช้งานแว็กซ์เพื่อความงามหรือเกรดอาหาร ภายในตัวเรือนตัวกรองจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานการตกแต่งพื้นผิว เช่น Ra 0.8 ไมโครเมตรหรือดีกว่า เพื่อป้องกันการสะสมของจุลินทรีย์ อาจต้องมีการรับรองมาตรฐาน เช่น มาตรฐานสุขาภิบาล 3-A หรือ EHEDG ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับตลาดปลายทาง

ปัญหาทั่วไปและวิธีการป้องกัน

แม้แต่ตัวกรองเทียนอัตโนมัติที่ออกแบบมาอย่างดีก็สามารถทำงานได้ต่ำกว่าหากละเลยปัจจัยหลักในการปฏิบัติงาน

1. การจุดเทียน: เกิดขึ้นเมื่อของแข็งเจาะเข้าไปในโครงสร้างรูพรุนแทนที่จะก่อตัวเป็นเค้กที่พื้นผิว การป้องกันเกี่ยวข้องกับการเลือกไมครอนที่ถูกต้อง และในบางกรณีอาจต้องใช้ชั้นเคลือบล่วงหน้า
2. การปล่อยเค้กไม่สมบูรณ์: ของแข็งที่เหนียวหรือเหนียวสามารถเกาะติดกับผนังตัวเครื่องได้หลังจากรอบการทำความสะอาด การใช้ปลอกหุ้มที่ให้ความร้อนเพื่อให้ขี้ผึ้งหลอมเหลวในระหว่างการคายประจุจะช่วยป้องกันปัญหานี้ได้
3. การเสื่อมสภาพของซีล: ความล้มเหลวของโอริงหรือปะเก็นที่อุณหภูมิสูงทำให้สามารถเลี่ยงวัสดุที่ไม่มีการกรองได้ การเปลี่ยนซีลอีลาสโตเมอร์มาตรฐานด้วยเกรดฟลูออโรโพลีเมอร์ที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 150 องศาเซลเซียส ช่วยยืดอายุการใช้งานของซีลได้อย่างมาก
4. ความถี่ในการทำความสะอาดมากเกินไป: หากรอบการทำความสะอาดเกิดขึ้นบ่อยกว่าทุกๆ 10 ถึง 15 นาที ปริมาณของแข็งที่ป้อนเข้าไปอาจเกินความสามารถในการออกแบบตัวกรอง หรือระดับไมครอนอาจละเอียดเกินไป การปรับพารามิเตอร์เหล่านี้จะช่วยคืนประสิทธิภาพ
5. ความผิดพลาดของระบบควบคุม: โปรแกรม PLC ควรประกอบด้วยการแจ้งเตือนแรงดันส่วนต่าง การบันทึกจำนวนรอบ และความสามารถในการตรวจสอบระยะไกลเพื่อตรวจจับปัญหาก่อนที่จะทำให้การผลิตหยุดลง

ตารางการบำรุงรักษาเพื่อความน่าเชื่อถือในระยะยาว

ตัวกรองเทียนอัตโนมัติต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อยแต่สม่ำเสมอเพื่อให้บรรลุอายุการใช้งานที่กำหนด

โดยทั่วไปแล้วเทียนโลหะเผาสามารถเป็นได้ ทำความสะอาดด้วยสารเคมีและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ 20 ถึง 30 ครั้ง ก่อนที่จะต้องเปลี่ยนใหม่ โดยจะต้องไม่ได้รับความเสียหายทางกลไกหรือช็อกจากความร้อนระหว่างการให้บริการ

ตัวกรองเทียนอัตโนมัติเทียบกับวิธีการกรองอื่นๆ

ช่วยให้เข้าใจว่าตัวกรองเทียนอัตโนมัติเหมาะสมกับภูมิทัศน์ที่กว้างขึ้นของตัวเลือกการกรองทางอุตสาหกรรมอย่างไร

ตัวกรองเทียนอัตโนมัติครอบครองช่องที่กำหนดไว้อย่างดี: การกรองของเหลวที่มีความหนืดปานกลางอย่างต่อเนื่องโดยมีปริมาณของแข็งปานกลางถึงต่ำ โดยที่ความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์และความต่อเนื่องในการปฏิบัติงานมีความสำคัญเป็นอันดับแรก . สำหรับความเข้มข้นของของแข็งที่สูงมากเกินกว่า 10% โดยทั่วไปแล้ว เครื่องกรองแบบกดหรือเครื่องหมุนเหวี่ยงจะให้วิธีแก้ปัญหาที่ประหยัดกว่า