Druckverlust reduziert

Dr.-Ing. Hans-Joachim Adlhoch, Dr.-Ing. Urs Herding, Dr.-Ing. Johann Weitl

In den letzten 20 Jahren konnte die Baugröße von Sinterlamellenfiltern signifikant reduziert werden. Zuerst wurden die Filterschläuche zu Taschen zusammengefaßt. Später setzte man an Stelle dieser Schläuche beschichtete Rohre ein; der erste Starrkörper mit Oberflächenfiltration lag vor. Ihre Fortsetzung fand diese Entwicklung in dem Austausch der beschichteten Rohre durch lamellenförmige Sinterkörper aus Polyethylen. Bei gleicher Taschengröße und kompakter Bauweise konnte so die Filteroberfläche um 40 bis 50 % vergrößert werden. Der Einsatz von chemikalienbeständigen Werkstoffen in den Sinterlamellenfiltern, machte diese auch als Prozeßfilter für die chemische Industrie interessant. So ist die BIA-geprüfte antistatische Filterausführung uneingeschränkt beim Handling von brennbaren und explosiblen Stäuben einsetzbar.

Der einzige Nachteil der Sinterlamellenfilter bestand bisher darin, daß sich aufgrund der kompakten Lamellenform – bei gleicher Anströmgeschwindigkeit – der Druckverlust am Filtermedium erhöhte. Dieser Nachteil konnte jetzt beseitigt werden.

Durch die Verwendung neuer Kunststoffmischungen konnte die Porengrößenverteilung innerhalb des gesinterten Polyethylengrundkörpers und damit der d50-Wert um 50% erhöht werden. Zudem gelang es bei den 3K-Filtern die größere Permeabilität des Grundkörpers mit einer homogenisierteren PTFE-Oberflächenbeschichtung zu koppeln. Wie aus Abbildung 1 ersichtlich ist, konnte der Druckverlust bei den 3K-Filtern unter vergleichbaren Betriebsbedingungen um etwa 40% reduziert werden. Das bedeutet für den Anwender eine Verringerung der Energiekosten um bis zu 40% oder, bei gleicher Leistung, eine Verkleinerung der Filterfläche um 20%.

Bisher ergab die BIA-Prüfung für die 3K-Filter einen Abscheidegrad der Kategorie C. Nun verfügen diese Filter auch über eine Einstufung nach DIN 24184 als HEPA-Filter der Klasse R. Daraus folgt, daß sie auch direkt als Sicherheitsfilter eingesetzt werden können und in vielen Fällen ein nachgeschalteter HEPA-Filter nicht mehr notwendig ist. Mechanische Schäden, die zu einem Staubdurchtritt führen könnten, sind durch die Struktur des Filterelements und seine Beschichtung praktisch auszuschließen. Im Extremfall würde sich das Filterelement zusetzen. Über eine Differenzdruckanzeige ist diese Störung jedoch jederzeit erkennbar.

Sollten sich die 3K-Filter einmal zugesetzt haben, ist die Reinigung der Filteroberfläche problemlos durch Abkehren oder Abwaschen möglich. Im Falle eines Produktwechsels bietet sich für die Filteroberfläche eine CIP-Reinigung an. Hervorzuheben ist weiterhin, daß sich die 3K-Filter unter Weiterverwendung des Grundkörpers umweltfreundlich und bequem regenerieren lassen.

Häufig ist nicht bekannt, ob die zu filtrierenden Produkte zum Verkleben neigen. In solchen Fällen ist eine Precoadierung der Filterelemente sinnvoll. Hierfür wurde ein Spezialcoater entwickelt, der direkt an die Filteranlage gebaut werden kann. Außer einem Ventil enthält er keine beweglichen Teile und ist somit verschleißarm und wartungsfreundlich.

Voraussetzung für eine wirtschaftliche Arbeitsweise von kompakten Filtertaschen ist, daß die dazugehörigen Anlagen optimal auf das Filtermedium abgestimmt sind. Dabei wurden bisher die Strömungsführung, Beruhigungszonen oder integrierte Vorabscheider so konzipiert, daß die Taschen roh- und reingasseitig senkrecht eingebaut wurden. Im Unterschied dazu lassen sich die Delta-Filter seitlich einbauen (Abb. 2 ). Bis auf die deltaförmigen Lamellen entspricht ihr Aufbau und ihre Abscheidecharakteristik den bereits vorgestellten Filterelementen. Die deltaförmigen Lamellen gewährleisten eine optimale und zuverlässige Abscheidung bei seitlichem Einbau. Besonders vorteilhaft lassen sich die Delta-Filter einsetzen, wenn niedrige Bauhöhen, beispielsweise beim nachträglichen Einbau von Prozeßfiltern in vorhandene Anlagen, gefordert werden. Des weiteren sind sie sehr gut für Anlagen mit kleiner Grundfläche und hohem Filteraufbau geeignet, bei denen mehrere Filtertaschen übereinander angeordnet sind (Abb. 3).

Besonders erfolgreich werden die silikonfreien 3K-Sinterlamellenfilter bei der Farbpulverrückgewinnung eingesetzt. Die gereinigte Abluft kann direkt in den Arbeitsraum zurückgeführt werden. Des weiteren führte die Nutzung der 3K-Filter zu einer deutlichen Senkung des Energiebedarfs. Im Schnitt wurde unter praktischen Bedingungen der Filterwiderstand um 30% gesenkt.

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