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Allgemeine Angaben

  • Besonderheiten (z. B. Kundennormen, Lebensmittelausführung usw.)
  • Art der Anlage, des Verfahrens, der Apparate oder der Maschinen
  • Arbeitsweise der Filteranlage (kontinuierlich oder diskontinuierlich, Batchdauer)
  • 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)
  • Aufstellsituation/räumliche Voraussetzungen
  • siehe auch „Einflussgrößen auf das Betriebsverhalten von Filtrationsabscheidern in Anlehnung an Löffler“

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] = AE [m²] x v [m/s] x 60

Q = Volumenstrom des durchgesetzten Gases
AE = Fläche Erfassung des Staubes
v = Erfassungsgeschwindigkeit

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 niedriger oder 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 Rohgasstaubgehaltder 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 beeinflusst die Wirksamkeit und den Abscheidegrad des Entstaubers.

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

 

 

Normenvergleich Filterklassen für Speicherfilter

Partikel für die allgemeine Raumlufttechnik - nach DIN EN 779 (veraltet)

FilterklassePrüfstaub/-aerosolMittlerer Abscheidegrad (Am) gegenüber Prüfstaub in %Mittlerer Wirkungsgrad (EM) bei Partikel mit 0,4 µm in %
G1ASHRAE-Staub50 < AM < 65 
G265 < AM < 80 
G380 < AM < 90 
G490 < AM 
M5DEHS
0,2 - 0,3 µm
 40 < EM < 65
M6 60 < EM < 80
F7 80 < EM < 90
F8 90 < EM < 95
F9 95 < EM

Partikel für die allgemeine Raumlufttechnik - nach DIN EN ISO 16890

FilterklasseCoarseePM10ePM2,5ePM1
G230 - 40 %   
G345 - 65 %   
G460 - 85 %   
M5 50 - 60 %  
M6 60 - 80 %50 - 60 % 
F7 80 - 90 %65 - 75 %50 - 65 %
F8 90 - 95 %75 - 95 %70 - 90 %
F9   80 - 95 %

Quelle: VDMA Luftfilterinformation

Wichtiger Hinweis zum Lesen der Tabelle!
Die beiden Normen DIN EN 779 und DIN EN 1822 bauen aufeinander auf und sind aufeinander abgestimmt. Aufgrund unterschiedlicher Prüfbedingungen zwischen der DIN EN 60335-2-69 und diesen beiden Normen ist ein Vergleich der Staubklassen mit den Filterklassen nur näherungsweise möglich.

Anmerkung zur DIN EN 779
Der Mindestwirkungsgrad ist der niedrigste Wirkungsgrad ermittelt aus dem Wirkungsgrad des entladenen Filters, des Anfangs-wirkungsgrades und dem niedrigsten Wirkungsgrad der während des Beladungsvorgangs gemessen wird.
Die DIN EN ISO 16890 hat die DIN EN 779 in 2018 ersetzt.

Normenvergleich der übrigen Filterklassen

Schwebstofffilter (EPA, HEPA und ULPA) nach DIN EN 1822 (Teil 1 bis 5)

FilterklassePrüfstaub/-aerosolIntegraler Abscheidegrad im MPPS in %Lokaler Abscheidegrad
im MPPS in %
E10DEHS (Di-Ethyl-Hexyl-Sebacat> 85 
E11> 95 
E12> 99,5 
H13> 99,95> 99,75
H14> 99,995> 99,975
U15> 99,9995> 99,9975
U16> 99,99995> 99,99975
U17> 99,999995> 99,999975

Filtermaterialien zur Luftfiltration für die Rückführung in Arbeitsräume nach DIN EN 60335-2-69 Anhang AA

FilterklasseStaubklassePrüfstaub/-aerosolMaximaler Durchlassgrad in %Geeignet für trockene, gesundheitsgefährliche, nicht brennbare Stäube
E10L200 mg/m3 Quarzstaub 90% 0,2-2 µm (Stokes)< 1Stäube mit AGW > 1 mg/m3
E11M< 0,1Stäube mit AGW > 0,1 mg/m3
E12
H13H10-80 mg/m3 Paraffinölnebel 90% < 1 µm (Stokes)< 0,005Stäube mit AGW,
krebserzeugende Aerosole,
Stäube mit Krankheitserregern
H14
U15
U16
U17

Quelle: VDMA Luftfilterinformation

Anmerkungen zur DIN EN 60335-2-69:2010 Anhang A
Staubbeseitigende Maschinen (SBM, z. B. Staubsauger und Entstauber für den gewerblichen Bereich) wurden gemäß der ZH 1/487 geprüft und klassifiziert. Dieses rein nationale Prüfverfahren wurde in eine europäische Norm überführt, die seit 1998 Bewertungsgrundlage für SBM ist. Diese Norm DIN EN 60335-2-69 wurde 2010 an die grundlegenden Anforderungen der EG-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG angepasst, mit dem Ziel, sie unter dieser Richtlinie zu listen. AGW = Arbeitsplatzgrenzwert

Anmerkungen zur DIN EN 1822:2011
Zuerst wird am planen Filtermedium der Fraktionsabscheidegrad gemessen und die Partikelgröße im Abscheidegradminimum (MPPS, siehe auch Grafik in 2. Speicherfilter bzw. 1.4 Grundlagen) bestimmt. Der integrale Abscheidegrad des Filterelementes wird im Abscheidegradminimum bei Nennvolumenstrom ermittelt. Für die Einteilung von Filtern der Gruppe E ist eine Leckprüfung nicht möglich und nicht erforderlich, Gruppe E Filter werden statistisch bewertet (DIN EN 1822-5:2011). Filter der Gruppen H und U müssen einzeln integral sowie individuell auf Leckfreiheit geprüft werden. Dazu müssen Filter der Gruppe H eine der drei in DIN EN 1822-4:2011 beschriebenen Leckprüfungsmethoden bestehen. Filter der Gruppe U werden ausschließlich nach dem Scan-Verfahren (DIN EN 1822-4:2011) geprüft. Die Partikelgröße im Abscheidegradminimum beträgt bei Glasfasermedien 0,1 bis 0,2 µm, bei PTFE-Membranfiltermedien kleiner 0,1 µm. 

Job und Karriere

Was man bei Infastaub machen kann und wie wir ticken? Hier gibt es viele Infos.

Alle Anleitungen sowie wichtige PDF-Dateien finden Sie hier.

Alle anstehenden Messetermine finden Sie hier.

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