Arbeitssicherheit

Absaug- und Filtertechnik für reine Luft und saubere Prozesse

| Autor / Redakteur: Stefan Meißner * / Dr. Anna-Lena Gutberlet

Luftfilterarten und deren Unterteilung

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

  • Schwerkraftabscheider (z.B. Absetzkammern)
  • Zentrifugalkraftabscheider (z.B. Zyklone)
  • Nassabscheider (z.B. Wäscher)
  • Elektrische Abscheider (Elektrofilter)
  • Filternde Abscheider (Gewebefilter, Patronenfilter)
  • Adsorptive Filter (z.B. Aktivkohle)

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

Einsatz der Filterklassen entsprechend Partikelgrößen
Einsatz der Filterklassen entsprechend Partikelgrößen (Bild: ULT AG)

Der VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau) differenziert in seiner aktualisierten Ausgabe der „VDMA Luftfilterinformation (2015-02)“ filternde Abscheider in unterschiedliche Filterklassen. Demnach wird zwischen Fein- und Grobstaubfiltern (nach DIN EN 779:2012) sowie Schwebstofffiltern (nach DIN EN 1822:2011) 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
  • Standzeiten bzw. mögliche Einsatzdauer

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 Kriterien haben erheblichen Einfluss darauf.

Grobstaubfilter/Speicherfilter

Filterprinzip eines Speicherfiltersystems
Filterprinzip eines Speicherfiltersystems (Bild: ULT AG)

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, d.h. 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.

Feinstaubfilter/Patronenfilter

Feinstaubfilter werden vorrangig zur Abscheidung von luftgetragenen Schadstoffen >1 µm eingesetzt. Auch wenn sie als Taschenfilter oder Kompaktkassetten erhältlich sind, hat sich der Einsatz in Form von abreinigbaren bzw. regenerativen Filtern, z.B. in Form von Patronen, in der Industrie bewährt. Der Vorteil von Patronenfiltern liegt in deren relativ langer Standzeit, d.h. der Abscheidegrad ist auch bei schwankendem Luftstrom stets hoch (bis 98%).

Vorteilhaft sind weiterhin ein geringer Wartungsbedarf und geringe Energiekosten. Allerdings sind Patronenfilter wenig flexibel und generieren einen höheren Investitionsaufwand.

Schwebstofffilter

Besonders kritisch sind Prozesse, die augenscheinlich wenige Schadstoffe produzieren, weil bei geringen Schadstoffmengen im Nanometer-Bereich keine Agglomeration mehr stattfindet und die Nanopartikel ihre Größe behalten (< 1µm). Diese gelangen dann in Lunge und Blut und können im schlimmsten Fall die Lebenserwartung verkürzen. Entscheidend für eine effektive Filtration dieser Nanopartikel ist der Einsatz von HEPA Filtern/ H-Klasse Filtern (High Efficiency Particulate Air Filter). HEPA-Filter werden zur Reinigung der Luft zu 99,995% eingesetzt.

Sie werden überwiegend als Speicherfilter in Form von Kassetten verwendet. Im Bereich der Reinraumtechnik finden sie ihren Einsatz aber auch als Plattenfilter oder aber Fan Filter Units (FFUs), was eine Kombination aus HEPA-Filter mit geregeltem Lüfter und/oder Vorfilter bedeutet.

ULPA-Filter (Ultra Low Penetration Air Filter) kommen dann zum Einsatz, wenn der Luftstrom nahezu partikelfrei sein muss (Abscheidegrad ab 99,9995%).

Modulare Systeme

Da luftgetragene Schadstoffe in der Praxis weder nur grob noch nur fein sind, sondern oftmals Partikelgrößen zwischen >1 µm und <10 µm entstehen, haben sich Absaug- und Filtersysteme bewährt, welche die Vorteile der jeweiligen Filterprinzipien vereinen.

Dabei handelt es sich um spezielle Geräte- und Filtereigenschaften, die je nach Anwendung konzipiert werden können. Weitere Vorteile sind eine kurzfristige Verfügbarkeit der Anlagentechnik, preisliche Attraktivität sowie Flexibilität bei Änderung der Anwendungsbedingungen.

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Die Hinweise sind sehr wichtig für sicheren Arbeitsplatz, es gibt aber noch eine Kleinigkeit die...  lesen
posted am 27.04.2016 um 09:54 von Unregistriert


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