Der Einfluss der Filtertechnik auf die Beseitigung luftgetragener Schadstoffe

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Die Größe der Partikel ist ein Kriterium, das über den Einsatz des geeigneten Filtermediums entscheidet. Auch die Eigenschaften des zu filternden Mediums sind von Bedeutung. Informationen darüber, ob die entstehenden Partikel etwa adhäsiv oder kondensierend sind, wie hoch der Gasanteil ist oder ob es sich etwa um brennbare Gefahrstoffe handelt, sind dabei essentiell. Denn diese Faktoren beeinträchtigen die Auswahl des geeigneten Filters ebenso.

Verschiedene Luftfilterarten und deren Unterteilung

Filtern bedeutet die Trennung von festen Stoffen und Gas. Dafür werden unterschiedlichste Verfahren eingesetzt:

• Schwerkraftabscheider (zum Beispiel Absetzkammern)

• Zentrifugalkraftabscheider (zum Beispiel Zyklone)

• Nassabscheider (zum Beispiel Wäscher)

• Elektrische Abscheider (Elektrofilter)

• Filternde Abscheider (Gewebefilter/Speicherfilter, Patronenfilter)

• Adsorptive Filter (zum Beispiel Aktivkohle)

Im Rahmen dieses Beitrags liegt der Fokus auf den filternden Abscheidern, auch Filtrationsabscheider oder Faserfilter genannt, da diese in weiten Teilen der Industrie zum Einsatz kommen.

Der VDMA differenziert in seiner aktualisierten Ausgabe der „VDMA Luftfilterinformation (2015-02)“ filternde Abscheider in unterschiedliche Filterklassen. Es wird zwischen Fein- und Grobstaubfiltern (nach DIN EN 779:2012) sowie Schwebstofffiltern (nach DIN EN 1822:2011) [Quelle: VDMA Luftfilterinformation (2015-02)] unterschieden. Die Partikelgröße ist demnach entscheidend für den Einsatz des jeweiligen Filtertyps. Wesentliche Bestimmungs- und Leistungsgrößen für den praktischen Einsatz von Luftfiltern sind bei gegebener Luftmenge der Abscheidegrad bezogen auf anfallende Partikel, Anfangsdruckdifferenz und der Druckdifferenzverlauf und Standzeiten beziehungsweise mögliche Einsatzdauer [Quelle: „Grundlagen der Filtertechnik“, Luftfilterbau GmbH, V2.4, 5/2012]. Filterleistung (Abscheidegrad/Wirkungsgrad), Druckverlust und Partikeltyp sind die wesentlichsten Entscheidungskriterien zur Auswahl des geeigneten Luftfilters. Dabei sollte aber auch der Energieaspekt in Betracht gezogen werden, denn die ersten beiden Parameter haben erheblichen Einfluss darauf.

Grobstaubfilter/Speicherfilter: Grobstaubfilter finden ihren Einsatz häufig als Vorfilter. Dabei werden in erster Linie grobe Stäube >10 µm abgeschieden. Bewährt haben sich im industriellen Einsatz vor allem die Bauformen als Filtermatten, Filterkassetten, Taschenfilter, Metallgestrick- oder Drahtrahmenfilter. Da es sich bei groben Stäuben zumeist um trockene Stäube handelt, beruht der Einsatz dieser Filterart auf dem Pralleffekt, das heißt die Trägheitskraft der Partikel wird ausgenutzt, um diese auf der Oberfläche des Filters zu binden. Nach Entstehen eines sogenannten Filterkuchens und entsprechender Sättigung der Filter können diese abgereinigt und erneut verwendet werden. Voraussetzung ist ein konstanter Luftstrom. Taschen- oder Speicherfilter bieten den Vorteil geringer Investitionskosten und hoher Flexibilität, bedürfen allerdings eines hohen Wartungsaufwandes und relativ hoher Betriebskosten.

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