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Allgemeine Angaben

  • Art der Anlage, des Verfahrens, der Apparate oder der Maschinen
  • Arbeitsweise der Filteranlage (kontinuierlich oder diskontinuierlich)
  • Eigenschaften des Gases (z. B. gesundheitsgefährdend, brennbar oder korrodierend)
  • Eigenschaften der Partikel (z. B. gesundheitsgefährdend, brennbar, hygroskopisch, anbackend oder agglomerierend)
  • Eigenschaften des Gas/Staubgemisches (z. B. explosionsfähig)

Checkliste für die Auslegung

  • Aufstellungsort über NN in m
  • Angaben über das zu reinigende Gas
    • Volumenstrom m³/h
    • Temperatur °C
    • Zusammensetzung (z. B. Volumenanteile)
    • Feuchte g/kg trockene Luft
    • Wassertaupunkt (ggf. Säuretaupunkt) °C
    • Dichte kg/m³
    • Druck des Gases am Eintritt in den Abscheider hPa
    • gewünschte Reingasstaubkonzentration mg/m³

  • Angaben über die Staubpartikel
    • Mittlere Konzentration im Rohgas g/m³
    • Höchstkonzentration im Rohgas g/m³
    • Partikelgrößenverteilung
    • Dichte g/cm³
    • Schüttdichte g/cm³ oder t/m³
    • Zusammensetzung nach stofflichen Bestandteilen, bezogen auf Trockensubstanz % Massenanteil
    • Wassergehalt, bezogen auf Trockensubstanz % Massenanteil

Volumenstrom (Q)

Grundlage für die Auslegung filternder Abscheider ist die Kenntnis des zu reinigenden Volumenstromes. Dieser ist entweder prozessbedingt oder abhängig von Gegebenheiten der Absaugung (z. B. Staubschutz am Arbeitsplatz).

Wichtige Einflussgrößen sind:

  • Temperatur
  • Druck
  • Gasatmosphäre
  • Eigenschaften des abzuscheidenden Staubmaterials und dessen Konzentration.

Ein Ausgangspunkt zur Bestimmung von Luftmengen ist die sogenannte Erfassungsgeschwindigkeit an offenen Flächen, Eintrittsöffnungen, Hauben und Maschineneinkleidungen.

Q [m³/min] = A [m²] x v [m/s] x 60

Emissionz. B.Erfassungsgeschwindigkeit v [m/s]
ruhendEntfettungs-/Galvanikbäder, Rauch0,25 - 0,5
langsamAbfüllarbeiten, Schweißen, langsame Bandtransporte, manuelle Sackentleerungen0,5 - 1,0
schnellBrecher, Spritzstände, automatische Sack-/Fassbefüllung1,5 - 2,5
turbulentSchleifen, Sägen, Polieren, Sandstrahlen, Trommelnbis 10,0

Ein anderer Ausgangspunkt für die Bestimmung des Luftvolumens sind Daten zur Auslegung pneumatischer Transporteinrichtungen für Schüttgüter aller Art.

Ermittlung der benötigten Filterfläche

In erster Näherung kann die Größe des benötigten Filter nach folgender Gleichung ermittelt werden:

Q = Volumenstrom des durchgesetzten Gases
A = Filterfläche
f = spezifische Filterflächenbelastung  

PartikeleigenschaftenAuswirkung auf das Filtrationsverhalten
klebrig-feuchthohe Partikelabscheidung, schlechter Filterkuchenabwurf
gut agglomerierend (großer Schüttwinkel), trockenhohe Partikelabscheidung, guter Filterkuchenabwurf
frei fleißend (kleiner Schüttwinkel), trockenniedrigere Partikelabscheidung, guter Filterkuchenabwurf

 

 

 

Filterflächenbelastung

Eine wesentliche Kenngröße des filternden Abscheiders ist die Filterflächenbelastung. Die Filterflächenbelastung sollte in der Regel zwischen 0,5 m³/(m² min) und 2,5 m³/(m² min), in Einzelfällen aber auch deutlich höher liegen. Übliche Druckdifferenzen liegen im Bereich von 400 Pa bis 1.500 Pa. Die Bereiche werden u. a. bestimmt durch:

  • Staubeigenschaften
  • Filterflächenbelastung
  • Art des Filtermediums
  • Reingasstaubgehalt
  • Standzeit

Parameter mit Einfluss auf die Filterflächenbelastung

Zur Festlegung der Filterflächenbelastung müssen u. a. folgende Aspekte berücksichtigt werden:

  • der Rohgasstaubgehalt
  • der angestrebte Reingasstaubgehalt
  • der angestrebte Druckverlust der Filteranlage
  • die angestrebte Standzeit des Filtermediums
  • die Gaszusammensetzung (insbesondere Feuchtegehalt)
  • die Bauart des Abscheiders / Platzbedarf
  • das Regenerierungsverfahren des Filtermediums

Abschätzung der Filterflächenbelastung nach Flatt

Die theoretische Filterflächenbelastung feff errechnet sich dann: feff = f ₓ An ₓ B ₓ C ₓ D ₓ E ₓ F ₓ G ₓ H ₓ I

Da sich jeder einzelne Faktor zwischen 0,45 und 1,5 bewegen kann, können sich deutliche Abweichungen vom Grundwert f ergeben. Bei einem Taschenfilter AJN oder Schlauchfilter und einem Einsatz mit unkritischen Prozessbedingungen reduziert sich der Einfluss.

Im einfachsten Fall kann der Faktor sogar 1 betragen. Bei speziellen Anwendungen mit besonders feinen Stäuben und hohen Temperaturen kann sich die Filterflächenbelastung feff gegenüber f mehr als halbieren. Kontaktieren Sie daher in jedem Fall einen Fachmann.

 

Quelle: Friedrich Löffler et al.: Staubabscheidung mit Schlauchfiltern und Taschenfiltern. Vieweg, 1984, S. 247.

Typische Filterflächenbelastungen bei Filtrationsabscheidern mit Druckstoßabreinigung

Staubarten / AnwendungFilterflächenbelastung in m³/(m² min) 
bei Schlauchfilter oder Taschenfilter
Eisenoxide (Ofenentstaubung im Stahlwerk)1 - 1,5
Flugasche aus Kohleverbrennung, Bereich Handling 1 - 1,5
Flugasche aus Kohleverbrennung,Verbrennung abhängig von Vorabscheidung und Verbrennungsart0,5 - 1,5
Gipsstaub (Gipsbrennen)1 - 1,6
Holzmehl (Schleifstaub mit Leimanteil)1,1 - 2,5
Sandaufbereitung von Gießereiformsand1 - 2
Thermische Spritzverfahren von Aluminium0,5 - 0,6
Weizenvermahlung2,5 - 4,1
Zinkoxidstaub (Absaugung über Zinkbad)1 - 1,5
Zementstaub (Förderung, Verladung)1,1 - 2
Zuckersichtung1,1 - 2

Spezifische Filterflächenbelastung

Die spezifische Filterflächenbelastung f [m³/m²*min] bestimmt neben anderen Parametern die fehlerfreie, langfristige Funktion des Filters. 

Spezifische Filterflächenbelastung (f)
Auswirkungen aufhochniedrig
Filterflächekleinergrößer
Druckverlustgrößerkleiner
Abscheidegradschlechterbesser
Verschleißgrößergeringer
Anströmungungünstigergünstiger
Platzbedarfkleinergrößer
Investitiongeringrgrößer
Betrieb / Wartungteurergünstiger

 

 

 

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