Bei filternden Abscheidern lassen sich unabhängig von der Feinheit des Staubs sehr hohe Abscheidegrade erzielen. Durch immer widerstandsfähigere Filtermaterialien nimmt die Bedeutung der filternden Abscheider stetig zu! Filternde Abscheider lassen sich wie wie in Abb. 3.5.6 dargestellt grob einteilen.
Die häufig anzutreffenden Faserschichtfilter lassen sich weiter einteilen in:
- Speicherfilter (Partikelabscheidung im Innern der Faserschicht, Tiefenfiltration)
- Abreinigungsfilter (Partikelabscheidung überwiegend an der Filteroberfläche, Abreinigung durch Rütteln, Spülluft oder Druckluftimpulse)
Speicherfilter arbeiten mit Tiefenfiltration und müssen nach einer Sättigung mit Partikeln, die sich im steigenden Differenzdruck und sinkenden Volumenstrom ausdrückt, erneuert werden. Sie sind dann sinnvoll, wenn nur wenig Staub abgeschieden werden muss (z. B. Klimatechnik, Raumlüftung). Abreinigungs-Filter sind dagegen auch für hohe Rohgasbeladungen bis zu 200 g/m³ geeignet. Das Filtervlies ist meist zu Schläuchen oder Taschen vernäht oder wird zu Filterelementen plissiert. Neben Abreinigungsfiltern aus Filtervlies gewinnen bei verschiedenen Anwendungen Patronenfilter oder Filterkerzen aus keramischen und metallischen Materialien (Fasern, Sinterwerkstoffe) immer mehr an Bedeutung. Allgemein steigt auch bei Abreinigungsfiltern der Druckverlust bei der Bildung einer Staubschicht auf dem Filter zunächst an und fällt nach der Abreinigung wieder ab. Bei den Abreinigungsverfahren wird häufig mit Rütteln, Spülluft oder Druckluftimpuls gearbeitet.
Tabelle 3.5.4 stellt verschiedene Filterklassifikationen dar, die sich aus verschiedenen Filterprüfnormen ergeben. Während die beiden Normen DIN EN ISO 16890 und DIN EN 1822 aufeinander abgestimmt sind, werden bei der DIN EN 60335 die Filterklassifizierungen unter anderen Prüfbedingungen bestimmt, weshalb sie nur bedingt miteinander vergleichbar sind:
- Die Filterklassen nach DIN EN ISO 16890 werden als Partikel-Luftfilter der allgemeinen Raumlufttechnik eingesetzt. Die Filter werden im Test nach einem Partikelspektrum von 0,3 bis 10 µm bewertet. Eingeteilt werden die Filter in Feinstaubklassen PM1, PM2,5 und PM10 sowie Grobstaub (ISO coarse, Abscheidegrad ist < 50 % der PM10 -Partikelfraktion). Scheidet ein Filter mindestens 50 % der Partikelfraktion PM10 ab, kann er Feinstaubklasse ISO ePM10 zugeordnet werden (e steht für Effizienz). Entsprechendes gilt für die Feinstaubklassen ISO ePM2,5 und ISO ePM1. Zusätzlich wird bei der Filterklassifizierung noch in 5-%-Schritten (immer nach unten abgerundet) zum Beispiel angegeben, wieviel % der PM10 -Partikelfraktion abgeschieden wurde. Werden zum Beispiel von einem Filter 62 % der PM10 -Partikelfraktion zurückgehalten, heißt die Klassifizierung ISO ePM10 60 %. So ergeben sich 49 unterschiedliche Filterklassen. Als Prüfmedien werden KCl (Kaliumchlorid) für 2,5 und 10 µm sowie DEHS (Di-Ethyl-Hexyl-Sebacat) für 0,3-1,0 µm eingesetzt.
- Die Klassifizierung "L", "M" und "H" beruht auf der DIN EN 60335 und gilt für Filter für staubbeseitigende Maschinen mit Reinluftrückführung. Angegeben wird hierzu der Durchlassgrad für einen Prüfstaub, bei dem 61 % der Partikel kleiner sind als 1 µm.
- Die Klassifikation von HEPA- und ULPA-Filtern beruht auf der DIN EN 1822 und gilt für Schwebstofffilter. Angegeben wird jeweils der Abscheidegrad für einen Prüfstaub, dessen Partikel am schlechtesten abgeschieden werden können und deren Größe zwischen 0,1 und 0,3 µm liegt.
Abb. 3.5.6
Einteilung von filternden Abscheidern nach Bauarten
Tabelle 3.5.4
Übersicht verschiedener Filterklassifizierungen nach verschiedenen Normen
| Partikelfilter für die Allgemeine Raumlufttechnik DIN EN ISO 16890-1:2016 |
Schwebstofffilter (EPA, HEPA, ULPA) DIN EN 1822:2011 |
Filter für staubbeseitigende Maschinen (Staubsauger, Entstauber), Luftrückführung in Arbeitsräume, DIN EN 60335-2 (2010) 2:2010 |
| Filtergruppe |
49 Filterklassen |
Prüfstaub/Aerosol |
geforderte Mindestleistung |
Filtergruppe |
Filterklasse |
Prüfaerosol |
Integraler Abscheidegrad im MPPS [%] |
Lokaler Abscheidegrad im MPPS [%] |
Staubklasse |
Prüfstaub/Prüfaerosol |
max. Durchlassgrad [%] |
geeignet für |
| ePM1, min |
ePM2,5, min |
ePM10, min |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ISO Coarse |
20 % |
ISO A2-Staub ("Grobstaub" 0,97-176 µm, davon 59,5 % < 11 µm) |
|
|
< 50 % Abscheidegrad |
E (EPA: Efficient Particulate Air filter, Hochleistungspartikelfilter) |
E10 |
DEHA (Di-Ethyl-Hexyl-Sebacat) 0,1-0,3 µm |
≥ 85 |
- |
L |
200 mg/m³ Quarzstaub 90 % 0,2-2 µm (Stokes) |
< 1 |
Stäube mit AGW > 1 mg/m³ |
| 25 % |
E11 |
≥ 95 |
- |
M |
< 0,1 |
< 0,1 Stäube mit AGW > 0,1 mg/m³ |
| ... |
E12 |
≥ 99,5 |
- |
H |
10-80 mg/m³ Praffinölnebel 90 % < 1 µm (Stokes) |
< 0,005 |
Stäube mit AGW, krebserzeugende Aerosole, Stäube mit Krankheitserregern |
| 95 % |
| ISO ePM10 |
50 % |
KCl (Kaliumchlorid) für 2,5 und 10 µm; DEHS (Di-Ethyl-Hexyl-Sebacat) für 0,3-1,0 µm |
|
|
≥ 50 % Abscheidegrad im elektrisch entladenen Zustand |
H (HEPA: High Efficiency Particulate Air filter, Schwebstofffilter) |
E13 |
≥ 99,95 |
≥ 99,75 |
| ... |
E14 |
≥ 99,995 |
≥ 99,975 |
| > 95 % |
|
|
|
|
|
| ISO ePM2,5 |
50 % |
|
|
≥ 50 % Abs... |