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Filtermaterial

An ein ideales Filtermedium sind folgende Forderungen zu stellen:

  • Form- und chemische Beständigkeit sowie eine möglichst hohe Temperaturbeständigkeit.
  • Biege- und Zugfestigkeit, damit durch die mechanische Bewegung während der Abreinigung keine Schädigung eintritt.
  • Optimale Luftdurchlässigkeit bei möglichst hohem Rückhaltevermögen für feinsten Staub.
Art des FiltermaterialsAusführungsformenEinsatz
Gewebe

 

  • Gewebe aus Kunststoffen, Metallfasern und natürlichen Fasen
  • Gewebe aus Mono- und Multifilamentgarnen und Stapelfasergarnen
  • Mehrlagige Gewebe
Vorwiegend in Entstaubern mit mechanischer Rüttelabreinigung
NadelfilzVorwiegend für Filterschläuche und Filtertaschen in Entstaubern mit kontinuierlicher Druckluftabreinigung
Vliese
  • Vliese mit Bindemittel
  • Meltblown
Vorwiegend für Filterpatronen undFaltfilterelementen in Entstaubern mit kontinuierlicher Druckluftabreinigung
GlasfaserVorwiegend für Schwebstofffilter-Kassetten (und Schlauchfilter bei Temperaturen bis 280 ºC)
Gesinterte Filterelemente
  • Sinterkunststoff
  • keramische Elemente
  • metallische Elemente
In Entstaubern mit kontinuierlicher Druckluftabreinigung

 

 

Technische Daten von Filtermedien

(gemäß VDI-Richtlinie 3677 und VDI-Richtlinie Speicherfilter)

 

FaserartKurzzeichenGewicht in g/m²
G=Gewebe
V=Filz
Luftdurchlässigkeit (ISO 9237)Temperaturbeständigkeit °C
l/dm² min bei 200 Pam³/m² h bei 200 Pa
WolleWG 400-540150-300900-1.80080-90
BaumwolleBG 290-44060-200360-1.20075-85
PolypropylenPPG 320
V 350-650
120
80-350
720
480-2.100
90
90
PolyacrylnitrilPANG 280-440
V 350-600
80-300
60-370
480-1.800
360-2.200
125
115-125
PolyesterPESG 330-700
V 300-650
15-250
60-400
90-1.250
360-2.400
150 (dry heat)
150
PolyimidPIV 450-60080-200480-1.200160-180
Polyamid aromatisch
"Nomex"
m-ARG 280-380
V 350-660
100-300
80-300
600-1.800
480-1.800
150-180
150-180
PolyphenylensulfidPPSV 550-600100-200600-1.200140-160
PolytetrafluoräthylenPTFEG 260-350
V 600-800
80-200
70-150
480-1.200
420-900
250
250
GlasGFG 250-500
V 800-1.000
80-200
80-150
480-1.200
480-900
220-260
220-240

 

 

Konfektion von Filtermaterialien

Filtermaterialien werden zu Filterschläuchen, Filtertaschen, Filterpatronen, Filterlamellen und Filterkassetten konfektioniert. Diese werden entweder zusammengenäht, -geschweißt, -geklebt oder eingegossen.

Die Nähte können bei Bedarf versiegelt werden. Die Böden und die Abdichtungseinheiten am Kopf werden entweder eingenäht oder bei Kunststoffausführung angegossen. Möglichkeiten für die Abdichtung der Filterschläuche zur Bodenplatte sind:

  • eingenähter Schnappring mit Doppelwulst
  • eingenähter Ring
  • angenähter Dichtfilz
  • angegossener Rahmen mit Profildichtung

Aufbau von abreinigbaren Schwebstoff-Filterkassetten (HEPA-filter)

Die aktuell üblichste Form von abreinigbaren Filterkassetten besteht aus einem meanderförmig gefalteten Filtermedium, dessen einzelne Lagen mittels Separatoren auf Abstand gehalten werden. Das entstehende Filtermedienpacket wird abschließend mit einer Zarge (Rahmen) vergossen und die Unterseite mit einer elastischen Profildichtung versehen.

Für die einzelnen Bauelemente stehen eine Vielzahl von Materialalternativen zur Verfügung:

  • Filtermedium: Kaschierte Microglasfaservliese*, Kunststoffvliese mit PTFE Membran
  • Abstandhalter: Aluminium*, Edelstahl, Kunststoffe
  • Vergussmasse: Polyurethan*, Silikon
  • Zarge: MDF*, verz. Stahl, Edelstahl
  • Dichtung: EPDM*, Silikon

*verbreitetester Standard

Maßgeblicher Unterschied zu nicht abreinigbaren Kassettenfiltern:

In nicht abreinigbaren HEPA Kassettenfilter wird ausschließlich unverstärktes, preiswertes Mikroglasfaservlies verarbeitet, das einen Abreinigungsdruckluftsstrahl in keinem Fall unbeschadet standhalten kann. Leider ist der Unterschied nur von Fachleuten zu erkennen.

Aus diesem Grund verwendet INFASTAUB fast ausschließlich Filterkassetten mit abreinigbaren Filtermedien.

Ein weiterer Grund war in der Vergangenheit bei einer zweistufigen abreinigbaren Schwebstofffilteranlage die Möglichkeit eine Kassette der 2. Filterstufe in die erste Filterstufe einzubauen. Hierdurch reduzierte sich die Anzahl der zu entsorgenden Filter. Heute wird der Filterwechsel meistens nach dem Safe-Change Prinzip durchgeführt, so dass diese Möglichkeit entfällt.

Aufbau von Filterpatronen

Filterpatronen bestehen aus plissiertem (gefaltetem) Filtermedium, das in eine runde oder ovale Form gebracht wird. Um ein Kollabieren dieses sternförmigen Rings zu verhindern, ist bei größeren Patronen ein Stützkorb vorhanden. Dieser Stützkorb wird je nach Bauart mit dem Filterkopf und Filterfuß vergossen, oder auch lose in die Filterpatrone eingeschoben. Die Ausführung dieses abströmseitigen Filterkopfes ist äußerst vielfältig. Hier stehen neben der häufigen einfachen Ringausführung auch verschraubbare Bajonettflansch, Gewindeflanschköpfe und weitere Bauformen für einen rein- oder rohgasseitigen Filterwechsel zur Auswahl.

Das gebräuchlichste Patronenfiltermedium ist ein Polyesterspunbondvlies, es stehen allerdings auch eine größere Anzahl anderer Kunststofffasern alternativ zur Verfügung. Die Filtermedien können entsprechend dem Einsatzfall speziell behandelt werden. Hierfür stehen z.B. antistatische, oleo- und hydrophobe, antihaftende oder feinstaubgeeignete Ausführungen, zur Verfügung. Eine weitere Filtermedienalternative sind Edelstahlfiltermedien.

Patronenfilter gibt es mittlerweile in den Filterklassen F7 bis hin zur Filterklasse H13.

Abhängig vom Außendurchmesser einer Patrone lässt sich das Abreinigungsverhalten über die Faltentiefe und der Faltenanzahl je Umfang (Spitzenabstand) beeinflussen, wobei beide Faktoren einen direkten Einfluss auf die installierte Filterfläche und die Abreinigbarkeit haben. Hier gilt es diese Faktoren so zu wählen, dass eine optimale Prozesslösung erreicht wird.

Die Baulängen der Patronen haben hingegen nur einen geringen Einfluss auf das Abreinigungsverhalten. Es werden bei größeren Baulängen jedoch spezielle Versteifungen am Umfang notwendig, die die Patrone formstabil halten. Baulängen bis zu 2 m sind üblich.

Aufbau von Lamellenfiltern

Lamellenfilter bestehen aus einem plissierten (gefalteten) Filtermedium, das jedoch nicht wie eine Patrone rund, sondern flächig angeordnet wird. Um ein Kollabieren der plattenförmig angeordneten Medienpakete zu verhindern, werden diese entweder Spitze auf Spitze miteinander verklebt, oder mittels geeigneter innenliegender Bauelemente fixiert.

Das Filtermedium ist mit dem Filterkopf und Filterfuß vergossen. Der Filterkopf ist mit einer rein- oder rohgasseitig angeordneten Profildichtung versehen.

Es stehen bei dieser Filterbauform weitgehend die gleichen Filterklassen, Filtermedien und Filtermedieneigenschaften wie bei einer Filterpatrone zur Auswahl. Das Abreinigungsverhalten kann wie bei einer Patrone auch über die Faltentiefe und der Faltenanzahl (Spitzenabstand) beeinflusst werden.

Die Baulänge eines Lamellenfilterelements ist auf Grund der vergleichsweise engen inneren Kanäle beschränkt (Ab einer gewissen Baulänge verringert ist die Wirkung eines pneumatischen Abreinigungsimpulses).

Für die einzelnen Bauelemente stehen eine Vielzahl von Materialalternativen zur Verfügung:

  • Filtermedium: Eigensteife Kunststoffvliese oder eigensteife Nadelfilze
  • Vergussmasse: Polyurethan*, Silikon
  • Seitenleiste: GFK*, Edelstahl (bei Infastaub)
  • Dichtung: EPDM*, Silikon

*Verbreitetster Standard

Aufbau von Sinterkunststofffiltern

Sinterkunststofffiltern werden entweder ähnlich einem Lamellenfilter aus profilierten Sinterkunststoff plattenförmig oder röhrenförmig hergestellt. In beiden Fällen müssen die Filterelemente mit einem geschlossenem Fuß- und einem abströmseitigen Kopfteil verklebt werden.

Infastaub verwendet röhrenförmige Sinterfilter mit einer PTFE-Membran, die vorzugsweise ähnlich einem Lamellenfilter parallel angeordnet werden.

Die Baulänge eines Sinterelements ist auf Grund der vergleichsweise engen inneren Kanäle beschränkt (siehe Lamellenfilter).

Aufbau von Multitaschenfiltern (Rüttelfilter)

Multitaschenfilter bestehen aus einer Mehrzahl einzelner Filtertaschen, die im Bereich des Filteraustritts zu einem größeren Paket vernäht werden. Aus diesem Grund werden üblicherweise gewebte Filterstoffe hierfür eingesetzt. Die vernähten Einzeltaschen erhalten einen gemeinsamen Filterdichtrahmen, der auf der Dichtfläche der Filteranlage verspannt wird. Ein Kollabieren der Filtertaschen wird ähnlich einem Schlauchfilter oder Taschenfilter mit Stützrahmen verhindert.

Rohgasseitiger Filterwechsel

Der Filterwechsel erfolgt von der Rohgasseite aus. Hierfür sind entsprechende Wartungsöffnungen rohgasseitig vorhanden, durch welche das Servicepersonal greifen muss, um an die zu wechselnden verstaubten Filterelemente zu gelangen. Bei einem rohgasseitigen Filterwechsel sollte auf einen werkzeugfreien Filterwechsel geachtet werden.

Diese Form des Filterwechsels gilt als besonders Staub behaftet.

Sie wird vor allem bei Filteranlagen mit vertikal eingebauten Filterelementen verwendet, bei denen entweder nicht genügend Höhe für den Wechsel oberhalb der Anlage zur Verfügung steht, oder aus Sicherheitsgründen, z. B. bei ungesicherte Montage in großer Höhe.

Reingasseitiger Filterwechsel

Bei fast allen Filterelementbauformen wird das Filterelement durch eine Dichtplatte aus dem Rohgas- in den Reingasbereich (oder direkt in den Außenbereich) gezogen. Die Ausnahme stellt ein Kassettenfilter dar, bei dem der gesamte Filterkorpus bereits reingasseitig angeordnet ist. Übergreifend gilt in allen Fällen, dass die Dichtung des Filterelements reingasseitig angeordnet ist.

Beim Filterwechsel arbeitet das Servicepersonal auf der Reingasseite, so dass auch nicht werkzeugfreie Filterbefestigungssysteme verwendet werden können.

Nicht zuletzt vom Filter sich lösende Stäube führen jedoch dazu, dass dieses Prinzip nur staubärmer als ein rohgasseitiger Filterwechsel einzustufen ist.

Bag in Bag (BIBO) Filterwechsel

Zum Wechseln des Filterelements wird ein spezieller Wechselrahmen reingasseitig montiert. An diesen Wechselrahmen wird ein Abfallsack angebracht, um das verstaubte Filterelement staubarm in diesen Sack zu ziehen. Nach Entfernen des jetzt verpackten, gebrauchten Filterelements kann das neue Filterelement wieder montiert werden. Anschließend wird der verwendete Wechselkragen vor dem nächsten Filter positioniert.

Da der Wechselkragen vor die Austrittsöffnung des Filterelementes montiert werden muss, ist vorab das an dieser Stelle montierte Abreinigungssystem zu demontieren. Speziell bei Schlauchfiltern mit wiederverwendbaren Stützkörben sind diese ebenfalls vorab zu entfernen.

Filterwechsel erfolgen häufig nach einem Staubdurchschlag, so dass der Reingasbereich bereits zu Beginn des Wechsels verstaubt ist. Der „bag in bag“- oder auch „bag in bag out“-Filterwechsel stellt somit in keiner Weise eine staubfreie, sondern lediglich eine staubärmere Filterwechselform dar.

Fälschlicherweise wird der Begriff BIBO manchmal als Synonym für einen Safe Change Filterwechsel genutzt. Dies ist allerdings nicht zutreffend, da bei einem Bag in Bag Wechsel keine dauerhafte Barriere zum Rohgasbereich gegeben ist.

First Rinse – Filterbenetzung

Mittels roh- und auch reingasseitig dauerhaft angeordneter Sprühdüsen wird der gesamte Innenraum der Filteranlage benetzt, um den Staub nicht nur am Filterelement selbst zu binden.

Die Staubexposition des Servicepersonals wird hierdurch beim Filterwechsel primär deutlich reduziert. Da es sich allerdings bei der Benetzung nicht um eine Reinigung (weder CIP noch WIP) handelt, sollten die folgenden Aspekte bei der Beurteilung nicht übersehen werden:

  •  Ungenügende Durchtränkung des Filterkuchens ist u. U. möglich
  • Die Benetzung erfolgt einmalig vor dem Beginn des Filterwechsels. Bei größeren Filteranlagen ist während des Filterwechsels bereits ein Trocknen des Staubes möglich. Ein Vorgang, der bei dünnen Staubschichten bzw. wärmen Oberflächen (menschlicher Körper) durchaus schnell von stattengehen kann
  • Beim Wechsel greift man (bauartabhängig) in den Schlamm des Filterkuchens, der sich auf der Filteroberfläche gebildet hat. Sollte kein werkzeugfreier Filterwechsel gegeben sein, wird die Situation nicht besser
  • Nach Beendigung des Filterausbaus muss der gesamte Filterinnenraum umgehend gründlich gereinigt werden, da die im Filterinneren ansonsten verbleibenden „Schlamm“-ablagerungen den Gesamtprozess nach Wiederinbetriebnahme stören können. Auch bei diesen Arbeiten kann es zu einem partiellen Trocknen von noch staubbehafteten Oberflächen kommen.
  • Dies gilt auch für eine First Rinse Anwendung mit zusätzlicher Verwendung eines Safe-Change Rahmens.
  • Es können größere Mengen an Schlamm anfallen, die kostenintensiv zu entsorgen sind.

Safe-Change Filterwechsel

Im Sinne des Filteranlagencontainments stellt das Safe-Change Filterwechselsystem eine Barriere zwischen Bediener und Produktionsbereich dar und ist somit ein Restricted Access Barrier System (RABS). Abhängig vom verwendeten Schutzsack-Verschlusssystems und von der Ausführung des Wechselrahmens sind Containment Level bis hin zu OEB 5 möglich.

Vor jedem Filterelement ist hierzu ein speziell geformter Filterwechselrahmen dauerhaft montiert. Vorzugsweise wird hierfür ein Profilrahmen verwendet, bei dem sich der verwendete Befestigungsring weitestgehend formschlüssig umlaufend befestigen lässt. (Einfache Sicken in Blechwechselkragen haben sich hier nicht bewährt, da der Wechselsack nur ungenügend fixiert wird.) Weiterhin muss der Profilrahmen mindestens zwei unabhängige Haltepositionen für zwei O-Ringen besitzen.

Um die Funktion des Safe-Change Systems bestmöglich zu nutzen, ist der zu verwendende Kunststoffsack auch während des Filterbetriebes am Wechselrahmen angebracht. Durch die Verwendung von Kunststofffoliensäcken beschränkt sich dieses Prinzip auf Betriebstemperaturen von max. 130°C. Oberhalb dieser Temperatur kann der Wechselsack nicht in der Filteranlage verbleiben, und die Barrierefunktion im Sinne von RAPS entfällt.

Ein Safe-Change Filterwechsel wird wie folgt durchgeführt:

  1. Das auszutauschende Filterelement wird in den Schutzsack gezogen.
  2. Der Schutzsack wird zwischen Wechselrahmen und Filterelement mittels eines geeigneten Verschlusssystems verschlossen und anschließend im Bereich der Verschlusszone so getrennt, dass die Trennstellen beidseitig staubfrei verschlossen sind. (Trennschweißen, Krampen-System o.ä).
  3. Das neue Filterelement wird in einen neuen Sack verpackt, der an den Filterwechselkragen angeschlossen wird.
  4. Erst jetzt wird der ebenfalls noch am Wechselrahmen montierte Restsack von diesem gelöst und innerhalb des neuen Wechselsacks um den neuen Filter geführt, so dass sich sowohl der Restsack als auch ein Dichtring am Sackende des neuen Sacks befindet.
  5. Der neue Filter kann jetzt eingebaut werden.
  6. Abschließend wird der neue Sack inkl. Restsack im angeschlossenen Zustand zusammengerollt und die Filteranlagentür verschlossen.

Filterdifferenzdrucküberwachung

Für die verfahrenstechnische Funktionsüberwachung ist eine Differenzdrucküberwachung  besonders aussagekräftig und wichtig, vergleichbar mit dem Tachometer im PKW. Der Differenzdruck eines neuen, noch unbestaubten Filterelements, ist sehr niedrig und erhöht sich bei abreinigbaren Filtern mit zeitabhängiger Abreinigung anfänglich sehr schnell und sollte sich asymptotisch einem nahezu konstanten Betriebspunkt N annähern. Während der gesamten Lebensdauer eines Filters steigt dieser Wert in der Regel dann nur noch extrem langsam, bis ein zu definierender Enddifferenzdruck erreicht ist. Hohe Differenzdrücke führen zu einem erhöhten Energieverbrauch des Ventilators und je nach Ventilatorsteuerung zu verringerten Absauggeschwindigkeiten.

Ein zu hoher oder zu niedriger Differenzdruckwert zeigt nur im seltensten Fall einen Filterdefekt an. Siehe hierzu auch die folgenden Punkte.

Die Anfangsdifferenzdrücke sind abhängig von der Anströmgeschwindigkeit, Filtermedien und Bauart. Dies gilt zwangsläufig auch für den Filterbetriebspunkt und den Enddifferenzdruck, wobei hier zusätzlich die staubtechnischen Eigenschaften und der abzusaugende Prozess einen wichtigen Einfluss haben.

Differenzdruck-Abreinigung

Schwellwert, der bei einer Differenzdruck-gesteuerten Abreinigung die Filterabreinigung startet.

Der Wert ist mit einem gewissen Abstand oberhalb des stark prozessabhängigen Betriebspunktes N zu wählen, um dem langfristigen Differenzdruckanstieg Rechnung zu tragen.
Über die Lebensdauer des Filterelements kann es möglich sein, dass dieser Signalwert nachjustiert werden muss.

Weitere Gesichtspunkte sind:

  • Bei Filteranlagen, die einen Filterkuchen für einen optimalen Betrieb benötigen, muss der Wert so hoch angesetzt werden, dass dies immer gegeben ist.
  • Zu hohe Werte führen zu einem unnötig hohen Energieverbrauch.
  • Zu niedrige Werte unterhalb des Betriebspunktes N führen zu einer „Dauerabreinigung“, die zu einem vorzeitigen Filterschaden führen kann.

Max. Differenzdruck (Störung)

Die Festlegung eines maximalen Differenzdruckwertes eines Filterelements, der einen Filterwechsel nach sich zieht, sollte unter Berücksichtigung der folgenden Punkte erfolgen:

  • Unwirtschaftlicher Betrieb durch erhöhten Energieverbrauch
  • Unzureichende Absauggeschwindigkeit
  • Differenzdruck muss weit unterhalb des Berstdruck des Filterelements liegen

Bei einigen Prozessen steigt der Filterdifferenzdruck am Ende der Lebenszeit nicht mehr nur sehr langsam, sondern exponentiell, d.h. es besteht die Gefahr eines plötzlichen Produktionsstillstandes. Um dieses Risiko zu minimieren, kann zusätzlich ein Voralarmpunkt definiert werden.

Min. Differenzdrucküberwachung (Filterrissüberwachung)

Diese selten verwendete Überwachung beruht auf der Annahme, dass ein größerer Filterriss zu einem sehr deutlichen Absinken des Differenzdruckes einer Filterstufe führt.

Dieser Schwellwert muss einerseits so niedrig gewählt werden, dass prozessübliche Differenzdruckschwankungen z. B. durch Teillastbetrieb oder Abschottungen einzelner Rohrleitungsteile unberücksichtigt bleiben. Gleichzeitig muss er andererseits nahe am Betriebspunkt der Filterelemente gewählt werden, um den Differenzdruckabfall zu erkennen.

Wenn man berücksichtigt, dass bei Filterstufen mit einer größeren Filteranzahl von Elementen selbst das Fehlen eines Einzelelementes im Bereich der prozessüblichen Differenzdruckschwankungen liegen kann, und nur Schlauch- oder Taschenfilterelemente bei einem großen Filterleck überhaupt einen signifikanten Differenzdruckabfall haben, sollte diese Form der Überwachung durch geeignetere Methoden ersetzt werden.

Filterdichtsitzprüfung

Manueller Test bei Schwebstoff-Kassettenfiltern zur Kontrolle des Dichtsitzens der Filterdichtung auf der Dichtfläche, d. h. der Test erfolgt im eingebauten Zustand. Hierzu wird entweder eine spezielle Profildichtung oder eine profilierte Dichtfläche verwendet. Der entstehende Hohlraum wird mittels Druckluft auf einen definierten Druck abgedrückt und die sich ergebende Nachliefermenge gemessen. Unterschreitet diese Nachliefermenge einen definierten Wert, gilt das Dichtsystem als dicht.

Dieser Test überprüft ausschließlich den Dichtsitz auf der Filterfläche. Mögliche Leckagen z. B. zwischen Dichtung und Kassettenrahmen (Filterzarge) werden schon nicht mehr erfasst, von Filterundichtigkeiten ganz zu schweigen. Aus diesem Grund wird von diesem Test zunehmend Abstand genommen und ein Filtereffizienztest eingesetzt.

Reststaubnachweißmessung diskontinuierlich

Üblicherweise erfolgt hierbei eine Reststaubnachweismessung als gravimetrische Messung.

Ein Teilstrom des Abgases wird über einen Probenahmefilter geleitet. Da sowohl der Gesamtabgasvolumenstrom als auch der Probenahmevolumenstrom bekannt sind, lässt sich aus der Gewichtszunahme des Probenahmefilters die Staubkonzentration des Abgases errechnen.

Durch eine chemische Analyse lassen sich auch Anteile einzelner Substanzen ermitteln.

Reststaubüberwachung kontinuierlich

Optische Staubkonzentrationsmessung nach dem Streulicht-Prinzip
Ein Lichtstrahl durchdringt ein staubbeladenes Abgas in einem definierten Querschnitt wie z.B. Schornstein, Rohrleitung oder Kanal. Dabei erfährt er eine von der Staubbeladung abhängige Schwächung infolge von Absorption und Streuung an den Partikeln. Diese Schwächung kann als Messgröße der Staubkonzentration dienen. (Quelle: Leitfaden zur Emissionsüberwachung – Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit)

Da Lichtquelle, Reflektoren und Sensoren schnell verstauben würden, werden die entsprechenden Bauelemente kontinuierlich mit einem Spülgasstrom gereinigt. Zusätzlich sind regelmäßige Serviceintervalle notwendig, um qualifizierte Messergebnisse zu erhalten.

Triboelektrische Staubkonzentrationsmessung
Auf eine Sonde auftreffende Staubpartikel geben bei der Kollision sehr kleine elektrische Ladungen an die Sonde ab, die abgeleitet werden können. Der dabei fließende elektrische Strom kann gemessen werden. Bei konstanten Randbedingungen besteht zwischen dem Stromsignal und der Staubkonzentration ein linearer Zusammenhang. Triboelektrische Messgeräte werden für die qualitative Staubmessung (Grenzwertbetrachtung) und mit Einschränkungen für die quantitative Staubmessung (Bestimmung der Staubbeladung) eingesetzt. (Quelle: Leitfaden zur Emissionsüberwachung – Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit)

Vorteile gegenüber einer optischen Messung sind u.A.: eine hohe Messgenauigkeit (Eignung für sehr geringe Staubkonzentrationen), minimale Betriebskosten (keine Spülluft erforderlich) und Servicefreundlichkeit (äußerst geringer Einfluss einer Sonden-Verschmutzung auf das Messergebnis).

Filterleckageüberwachung bei gleichzeitiger Reststaubrückhaltung

Vor allem bei gesundheitsgefährdenden Stäuben kann eine Sonderform der Filterleckageüberwachung interessant werden. Im Speziellen dann, wenn eine zweite Filterstufe gewünscht /notwendig wird.

Diese zweite Filterstufe (Polizeifilterstufe) kann je nach Filterklasse nur der Staubrückhaltung eines Filterdurchbruchs dienen. Bei Verwendung höherer Filterklassen ist aber auch gleichzeitig eine Verbesserung des Reststaubwertes möglich.

Durch eine einfache elektronische Differenzdrucküberwachung der „Polizeifilterstufe“ ist eine kontinuierliche Filterkontrolle der ersten Filterstufe möglich.

DEHS / DOP Filtertest

Validierung der Filterabscheideleistung von Schwebstoff-Filtern (EN 1822-1). Hierbei wird jedes einzelne Filterelement ab der Filterklasse H13 unter Verwendung des Prüfaerosols Dioctylphthalat (DOP) bzw Diethylhexylsebacat (DEHS) bei Nennvolumenstrom getestet. Die Partikelfeinheit liegt im Bereich des Most penetrating particle size (MPPS) um 0,1 bis 0,3 µm.

Zur Durchführung des Tests ist das jeweilige Prüfaerosol, welches mittels eines speziellen Areosolgenerators erzeugt wird, möglichst gleichmäßig dem Gasvolumenstrom zuzuführen. Die Aerosolkonzentration ist vor und nach dem Filter mittels Partikelzähler zu messen. Der Quotient beider Werte ergibt den tatsächlichen Abscheidegrad des Filterelements. Je nach messtechnischer Ausstattung können entweder ausschließlich integrale Mittelwerte ermittelt werden oder auch Filterscans durchgeführt werden.

Um den Test durchführen zu können, sind bereits bei der Konzeption der Filteranlage gerätespezifische und messtechnische Voraussetzungen zu treffen:

  • Es muss ein Einzeltest jedes Filterelements möglich sein
  • Auch kleinste Undichtigkeiten im Reingasbereich sind zu vermeiden (hierzu gehören sogar Gewindegänge kleinster Schraubverbindungen)
  • Schaffung geeigneter Messstellen vor und nach dem Filterelement(en). Hierbei finden sowohl vorinstallierte Aufgabe- und Messlanzen, als auch Anschluss Ports (üblicherweise größere Tri-Clamp- oder Gewindestutzen) zur Aufnahme eines Messsystems Verwendung.

Als Sonderform dieses Filtertest ist der Einsatz einer integrierten Scan-Test-Vorrichtung zu sehen. Dieser Scan Test ähnelt dem Test im Herstellerwerk und ermittelt nicht nur den integralen Mittelwert der Filtereffektivität, sondern auch die lokale Filtereffektivität jedes Punktes einer Filterkassette. Diese dauerhaft installierte Vorrichtung ist extrem aufwändig und wird nur bei Sonderanwendungen, z. B. Hochsicherheitslaboren, eingesetzt.

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