Verfahrenstechnik 4/2016

feuchte bei bis zu 90 °C Lufttemperatur im
Prüfkanal zu regeln.
Zur Vermeidung von Kondensation und
zur Temperatursteuerung der Prüfluft wird
der gesamte Prüfkanal mit Heizmanschetten
auf bis zu 250 °C beheizt. Insgesamt elf verschiedene,
einzeln regelbare Heizelemente
sorgen für die exakte Steuerung der Prüftemperatur
über die gesamte Messstrecke.
Abströmseitig ist der Prüfstand mit einer
Ad sorptionseinheit zur Entfernung der
Schad gase aus der Prüfluft und anschließend
mit einem Wärmetauscher inklusive Wasserkühlung
ausgerüstet. Das auskondensierte
Wasser wird gesammelt und zum Verdampfer
rückgeführt. Die Adsorptionseinheit wurde
vom IUTA e.V. zur Verfügung gestellt, da
ein Prüfstand mit dieser Sondereinheit für
ein Forschungs projekt an das IUTA e.V. geliefert
wurde.
Zur weiteren Untersuchung der Wirkung
von Schadgasen auf das Filtrationsverhalten
werden Schadgase wie beispielsweise Salzsäure
oder Schwefelsäure zusätzlich in die
Mischkammer eingeleitet.
Die so konditionierte Prüfluft wird in der
Staubaufbereitungseinheit mit dem Prüfaerosol
gemischt und homogen verteilt auf
das Filtermedium geleitet. Durch den Aufbau
eines Staubkuchens am Filtermedium
steigt der Differenzdruck am Medium an.
Bei Erreichen eines vordefinierten Differenzdruckes
wird mittels eines Druckluftstoßes
der Staubkuchen abgereinigt. Der
Reststaubgehalt im Reingas wird über einen
Absolutfilter sowie online mit dem Aerosolspektrometersystem,
das sowohl die
Partikelkonzentration als auch die Partikelgrößenverteilung
im Reingas zuverlässig in
einem Partikelgrößen bereich von 200 nm
bis 40 µm messen kann, bestimmt.
Anwendungsbezogene Prüfung
Bei GKN Sinter Metals Engineering in Radevormwald
werden seit Kurzem Filtermedien
unter extremen Bedingungen bezüglich Temperatur,
Luftfeuchtigkeit und Anströmgeschwindigkeit
getestet. Dafür hat sich das
Technologiezentrum für Pulvermetallurgie
im GKN-Konzern mit dem Filterprüfstand
MMTC 2000 EHF von Palas ausgerüstet. Damit
will das Unternehmen „neue Filter entwickeln
sowie bestehende Filter mit Produkten
der Marktbegleiter vergleichen“, so Enrico
Mählig, Ingenieur im Bereich Forschung und
Entwicklung bei GKN Sinter Metals. Ein großer
Vorteil von Metallfiltern im Vergleich zu
Textilfiltern ist deren hohe Widerstandsfähigkeit
gegenüber verschiedenen Belastungen.
So sind die meisten Textilfilter bei Temperaturen
um die 250 °C nicht mehr voll
funktionstüchtig, während Metallfilter weit
höheren Temperaturen standhalten. „In
der Indus trie ist es in der Regel so, dass alles
abgekühlt, dann filtriert und gegebenenfalls
wieder aufgewärmt wird“, so Mählig.
Ein sehr energieintensiver Prozess, der
mit temperaturbeständigen Filtern entfällt.
Allerdings war es bisher schwierig, belastbare
Aussagen für Filter bei hohen Temperaturen
zu erhalten. An der Grenze der Belastbarkeit
für Textilfilter können er und
seine Kollegen mit dem neuen Palas Filterprüfstand
testen, welche Metalle und Legierungen
in diesem Tem peraturbereich
am besten filtern. Diese Erkenntnisse fließen
derzeit in erster Linie in die Entwicklung
der neuen Filterkerzen ein.
Feuchtigkeit setzt Filtern zu
Eine weitere Herausforderung für Filtermedien
sind häufige Änderungen der relativen
Feuchtigkeit. In zyklischen Prozessen,
bei denen Industrieanlagen häufig
auf geheizt und abgekühlt werden, setzt
die bei Taupunkt unterschreitungen entstehende
Feuchtigkeit Filtern zu. Mit dem
neuen Prüfstand MMTC 2000 EHF können
Filter bis zu einer Temperatur von 90 °C
bei 80 % Luftfeuchtigkeit getestet werden.
Davon verspricht sich Mählig Erkenntnisse
da rüber, wie sich Filterkuchen und Filter
im Allgemeinen unter solchen Bedingungen
verhalten sowie über mögliche
Korrosionserscheinungen.
Das Langzeitverhalten von Filtermedien
kann mit dem Prüfstand unter diesen Bedingungen
reproduzierbar studiert werden.
„Bisher konnten wir nur einen neuen
Filter beladen, bis sich auf diesen der Filterkuchen
aufgebaut hat. Nun können wir
die Filtrationszyklen besser verstehen“, so
Mählig. Der neue Prüfstand kann den
Girlanden effekt während der Abreinigung
eines Filterschlauchs simulieren. Eine Sonderanfertigung
ist der Prüfstand in Sachen
Anströmgeschwindigkeiten. Aufgrund der
festen Struktur deformieren Metallfilter bei
hohen Anströmgeschwindigkeiten nicht.
Daher baute Palas den Prüf stand so, dass
bei bis zu 0,1 m/s Anström geschwindigkeit
getestet werden kann.
Die Möglichkeit, die Filtermaterialien im
Labor auf ihre Eigenschaften untersuchen
zu können, gibt Anwendern und Herstellern
wichtige Informationen bezüglich der
Einsetzbarkeit von Filtermaterialien in der
praktischen Anwendung und erspart lange
und teure Feldversuche im Betrieb.
Halle 3, Stand 302
Fotos: Fotolia, Palas
www.palas.de
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