Für die Entstaubung von Prozess- oder Abluft sind in der Chemie- und Nahrungsmittelindustrie oft Filtergeräte erforderlich, die innerhalb der EU mit Atex-konformem Explosionsschutz ausgerüstet sein müssen. Dafür liefert Mahle Industriefiltration kompakte Entstaubungsgeräte mit sterngefalteten Filterelementen aus seinem Modulsystem im Bedarfsfall sogar in explosionsfester Bauweise gemäß DIN EN 14460.
Joachim Geisler
Auch bei kritischen Anwendungsfällen, wie der Abscheidung von stark anhaftenden Stäuben, z. B. Talkum, Feinzucker, Kakaopulver etc., haben sich sterngefaltete konische Filterelemente mit PTFE-Membran bewährt. Das gegenüber zylindrischen Filterelementen verbesserte Abreinigungsverhalten sowie günstigere Strömungsverhältnisse führen zu einer bis zu 30 % höheren Leistungsfähigkeit. Die Vorteile liegen bei den kompakten Mahle-Entstaubungsgeräten im Vergleich zu Apparaten mit Filterschläuchen oder Filtertaschen auf der Hand. Sie zeichnen sich aus durch niedrige Investitionskosten, wenig Energieverlust aufgrund geringer Strömungsgeschwindigkeiten und lange Filterelementstandzeiten infolge minimalem Verschleiß – damit insgesamt reduzierte Betriebskosten.
Eine gute Staubabscheidung durch hochwertige Filtermedien in Kombination mit einem auf die Filterelemente optimierten Abreinigungssystem (z. B. durch die konische Mahle-Rotationsluftdüse) bildet bei kleinen wie auch bei großen Mahle-Filtergeräten die Grundlage einer effizienten Filtertechnik, was besonders bei kritischen Feinstäuben von Bedeutung ist.
Die Vorteile konischer gegenüber zylindrischer Filterelemente sind nicht zu übersehen:
- Ca. 30 % höhere Filtrationsleistungen bei gleicher Filterfläche infolge der geringen Aufströmgeschwindigkeiten sind durch langjährigen Betrieb bestätigt. Bei gleicher Aufströmgeschwindigkeit führt eine noch engere Anordnung der Filterelemente zu einer kompakteren Bauweise.
- Höhere mechanische Stabilität und Differenzdruckfestigkeit ergeben sich durch die konische Geometrie.
- Effektive Druckluft-Abreinigung des Filterkuchens infolge der konischen Patronenform durch kleineres Filterelement-Volumen bzw. durch geringere Aufströmgeschwindigkeit (verbesserte Staubsedimentation).
Ex-Schutz mit Konzept
Sensibilität beim Ex-Schutz hört nicht bei elektrostatisch ableitenden Filtermedien auf. Bei Nahrungsmittel- und Pharmastäuben ist nicht nur mit elektrostatischen Aufladungen zu rechnen, sondern auch mit extremer Entzündlichkeit. Um gefährliche Funkenentladungen zu vermeiden, ist es erforderlich, alle Metallteile zu erden. Eine leitfähige Verbindung von Filterelement, -platte und -gehäuse ist hier unbedingt erforderlich, da sonst die „Kondensatorwirkung“ für hochenergetische Entladungen sorgen kann. Alle elektrischen Bauteile sind daher mit Staubexplosionsschutz auszuführen. Abhängig von Staubart und Staubkonzentration würden diese Zündfunken sonst zu Verpuffungen oder gar Explosionen mit den bekannten verheerenden Auswirkungen führen.
Bei der Auslegung von Atex-Filteranlagen sind neben den vielen Parametern wie z. B. Staubfeinheit, Schüttdichte, Haft- und Agglomerationseigenschaften, Feuchtigkeit, etc. auch die explosionstechnischen Kennwerte bereits von Anfang an zu berücksichtigen – sonst können die Versäumnisse zu verfahrenstechnischen und finanziellen Überraschungen führen. Am wichtigsten ist dabei die im Labor gemessene Mindestzündenergie des brennbaren Staubes und der Grenzwert von 10 mJ bzw. 3 mJ. Auch nahe dieser Grenze sollte man sensibel sein, weil eine Betriebstemperatur, die nur einige Dekaden höher liegt als die Raumtemperatur (Mindestzündenergie), eine wesentlich geringere Zündenergie in der Anwendung bewirkt.
Wenn dieser vorbeugende Explosionsschutz für die Sicherheit des Filtergerätes nicht mehr ausreicht (wie z. B. die Mindestzündenergie), muss eine explosionsfeste Bauweise (druckstoßfest oder druckfest) gewählt werden. Mit diesem konstruktiven Explosionsschutz gemäß DIN EN 14460 erfüllen Mahle-Filtergeräte aus dem druckstoßfesten Geräteprogramm höchste Anforderungen. Explosionstechnische Druckentlastungs- und Entkopplungskomponenten gehören genauso zum Ex-Konzept dazu, wie ein entsprechender Schaltschrank mit Elementen für eine hinreichende Anlagensicherheit.
Effektive Filterreinigung
Prinzipiell soll der Filterkuchen bei Entstaubungsfiltern nur so häufig wie nötig durch Druckluft abgereinigt werden. Das heißt einerseits, dass der maximal zulässige Differenzdruck nicht überschritten wird, und andererseits, dass das Abreinigungsintervall nicht so kurz ist, sodass sich kein Filterkuchen aufbauen kann. Ein adäquater Filterkuchen bewirkt als Filterhilfsschicht eine zusätzliche Abscheidung.
Differenzdrucksteuerungen (Atex-konform für Zone 22) bieten wesentliche Vorteile:
- Verlängerung der Standzeit von Filterelementen
- Minimierung von Reststaubgehalten
- Senkung der Energiekosten durch Druckluftersparnis
- Vermeidung von Störungen bei stark schwankenden Staubbelastungen
Halle 6.0, Stand F29
Online-Info www.dei.de/0509427
Langjährig bewährte Patronenfilter sind die Basis einer kompetenten Filterauslegung für die jeweilige Anwendung. Folgende Referenzen für Mahle-Filtergeräte bestätigen die breitgefächerten Erfahrungen zur Abscheidung von Nahrungsmittel- und chemischen Pulvern – auch im sensiblen Ex-Bereich:
- Mischer-, Silo- oder Mühlenaufsatzfilter
- Aspirationsfilter bei pneumatischem Transport von Schüttgütern (Druck- und Vakuumförderung) sowie für Sichter, Mühlen und Siebanlagen
- Entstaubungsfilter für Absack-, Verwiege- und Verpackungsanlagen
- Feinstaubabscheidung für Wirbelschicht- und Sprühtrockner und nach Zyklonen
- Filtergeräte für Arbeitsplatz- und Objektabsaugungen
- Filterapparate für Zentralabsaugungen
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