ELBARON 2STR elektrostatisches Luftfiltergerät Ansicht der Filtermedien

Elektrostatische Luftfilter

Elektrostatische Luftfilter (Abscheider) reinigen die Abluft bei industriellen Prozessen und finden häufig in der metallbearbeitenden, zerspanenden Industrie Anwendung. Das Haupteinsatzgebiet von elektrostatischen Luftfiltern ist das Absaugen von Ölnebel und Emulsionsnebel (bei Emulsionen mit höheren Ölanteilen). Entsteht beim Arbeitsprozess zusätzlich Rauch, kann auch ein elektrostatisches Luftfiltergerät (dann eine Duplexausführung mit zwei Filterzellen), zum Einsatz kommen.
Darüber hinaus können elektrostatische Luftfilter als Zentralabsaugung in der Klimatechnik eingesetzt werden und die Luft in Werkshallen reinigen. Die zu reinigende Luft ist in der Regel mit festen, flüssigen oder gasförmigen Schadstoffen belastet.
Die Bewertung des Anwendungsfalls ist prozessabhängig und beinhaltet Parameter wie beispielsweise den verwendeten Kühlschmierstoff, das zu bearbeitende Material oder die Maschinengröße. Diese Auslegung sollte immer durch einen Fachberater durchgeführt werden. Ein gut ausgelegtes Filtergerät kann über viele Jahre nachhaltig betrieben werden.

Die Funktionsweise

Elektrostatische Luftfilter arbeiten mit einer (Simplex) oder mehreren (Duplex) elektrostatischen Filterzellen. Diese erzeugen ein starkes elektrisches Feld, in welchem die durchströmenden Partikel aufgeladen werden. Die mit flüssigen und festen Partikeln verunreinigte Prozessluft wird in einem ersten Schritt durch den Ionisator geführt. Hier wird ein elektrostatisches Feld erzeugt, welches die Partikel und Aerosole elektrostatisch auflädt. Je stärker dieses Feld ist, umso besser werden die Partikel aufgeladen.

Ionisationsbereich – die Aerosole werden elektrostatisch aufgeladen

Im Ionisator befinden sich Platten, die in gleichen Abständen parallel zueinander angeordnet sind. Zwischen diesen Platten finden sich die Ionisierungsdrähte, welche unter Hochspannung stehen.
Für die Herstellung der Ionisierungsdrähte (Sprühdrähte) wird Wolfram verwendet. Die in den ELBARON®-Geräten verbauten Ionisierungsdrähte weisen optimale Spannungseigenschaften auf. Die Verwendung von Drähten aus anderen Materialien hat sich nicht durchgesetzt.

Kollektorbereich – Effektive Partikelabscheidung

Im darauf folgenden Kollektorbereich, in dem parallel angeordnete Platten abwechselnd positiv und negativ gepolt sind, schlagen sich die aufgeladenen Partikel dann an den negativ gepolten Niederschlagsplatten nieder. Flüssige Partikel laufen an den Platten nach unten ab und sorgen somit für einen Selbstreinigungseffekt und die Rückführung von Kühlschmiermitteln. Je größer die Ladungsdifferenz der Platten gegenüber den aufgeladenen Partikeln ist, umso effektiver ist deren Abscheidung.

Die Funktionsweise eines elektrostatischen Luftfilters

Die besondere Bauweise der ELBARON®-Filterzellen

Eine elektrostatische Filterzelle von ISI ist so dimensioniert, dass unter wirtschaftlichen Aspekten bestmögliche Filterwirkungsgrade, Standzeiten sowie Überschlagssicherheit erreicht werden.
Die wichtigste Größe um den Abscheidegrad eines elektrostatischen Abscheiders bewerten zu können ist die „Feldstärke“.
Diese berechnet sich: Ionisatorspannung (V) / Abstand Ionisierungsdraht zu den Masseplatten (mm)
Ein möglichst geringer Abstand zwischen den Ionisierungsdrähten und Masseplatten hat sich bewährt. Eine elektrostatische Filterzelle von ISI arbeitet mit einer Feldstärke von 677 V pro mm und liegt damit über den Werten vergleichbarer Geräte. Die hohe Feldstärke der elektrostatischen Filterzellen ermöglicht hohe Abscheidegrade.

Ein Ionisator ist in der Regel mit acht bis zehn Ionisierungsdrähten aufgebaut. ELBARON®-Ionisatoren arbeiten je nach Größe der Filterzelle mit 11 oder 17 Ionisierungsdrähten.
Die Auslegung eines passenden Abscheiders sollte in enger Kommunikation mit einem Hersteller erfolgen, da verschiedene Kriterien wie z. B. die Maschinengröße, der verwendete Kühlschmierstoff, die räumlichen Gegebenheiten, Folgekosten, Wirtschaftlichkeit oder Flexibilität in der Handhabung betrachtet werden müssen.

Die Anschaffung eines elektrostatischen Filtergerätes

Grundsätzlich verursachen elektrostatische Luftfilter bei der Anschaffung zunächst höhere Kosten als mechanische Geräte. Im Laufe ihres Produktlebenszyklus sinken die Kosten im Vergleich jedoch deutlich, da die Filterzellen gereinigt und repariert werden können.

Im Vergleich zu mechanischen Filtern werden elektrostatische Luftfilter mit einer geringeren und durchgehend konstanten Antriebsleistung betrieben. Bereits bei der Inbetriebnahme ist die Antriebsspannung eines mechanischen Luftfilters höher, da der Luftstrom hier durch die verschiedenen Filtermedien (z. B. Alugstricke, verschiedene Vliesmaterialien und Filterkassetten) geführt werden muss.

Um gleichbleibende Abscheidegrade zu gewährleisten, kompensieren mechanische Luftfilter die Sättigung der Filtermedien mit einer Erhöhung der Ventilator-Drehzahl. Dies führt zu einem Anstieg der betrieblichen Energiekosten. Mit dem Einsatz eines ELBARON® – Filtergerätes können Sie die Energiekosten für die betriebliche Luftreinhaltung reduzieren und konstant halten.

Auch im Bezug auf den Umweltschutz- und Nachhaltigkeitsgedanken überzeugen die elektrostatischen Filtergeräte. Bei jedem Filtermedientausch eines mechanischen Filtergerätes entsteht Sondermüll. Die Filtermedien müssen entsorgt und verascht werden. Neben den regelmäßigen Kosten für die Neuanschaffung der Filterelemente kommen auch regelmäßige Ausgaben für die Spezialentsorgung hinzu. Darüber hinaus verursachen die verschmutzten Filtermedien durch die Veraschung umweltbelastende CO2-Werte.

Elektrostatische Filterzellen können gereinigt werden

Elektrostatische Filterzellen hingegen können gereinigt werden. Die effektivste Reinigung erfolgt im Ultraschallbad. Hiermit werden die besten Reinigungsergebnisse erzielt. Das verschmutzte Reinigungsbad wird gesammelt und kann wieder aufbereitet werden.

Andere Reinigungsmethoden wie z. B. das Abspritzen mit dem Hochdruckreiniger können dazu führen, dass die feinen Ionisierungsdrähte reißen, oder sich Kollektorplatten verbiegen. Schlecht oder gar nicht gereinigte Filterzellen verursachen elektrische Überschläge. Diese können zu einem Defekt am Gerät führen und wirken sich deutlich negativ auf die Abscheidegrade aus.

Sie erkennen gut gereinigte Filterzellen daran, dass die Drähte glatt sind und beim Darüberfahren mit den Fingern keine Verschmutzungen tastbar sind. An verschmutzten Ionisierungsdrähten kleben kleine, verhärtete Tropfen. Diese fühlen sich uneben an. Je nach Bearbeitungsprozess müssen die Reinigungs- und Wartungszyklen des elektrostatischen Abscheiders in festen Abständen durchgeführt werden. Aufgrund der Hochspannung müssen Arbeiten am Gerät durch eine Fachkraft durchgeführt werden.

Zellenreinigung durch den Herstellerservice der ISI Industrieprodukte GmbH

Als Spezialisten auf dem Gebiet der industriellen Luftreinigung bieten wir auch die Wartung und Reinigung von elektrostatischen Filterzellen an. Eine Reinigung kann bei Ihnen vor Ort erfolgen. Dazu verwenden wir ein modernes Ultraschallbad. Auch kleine Reparaturen können wir bei Ihnen vor Ort durchführen. Sie können uns Ihre Filterzelle auch gerne zuschicken und bei ISI reinigen lassen. Vor der eigentlichen Reinigung wird Ihre Filterzelle begutachtet.

Nachdem wir diese geprüft werden Sie über den Zustand und den erwarteten Reinigungsaufwand informiert. Dann erst erfolgt die Reinigung und ggf. Reparatur. Im Anschluss senden wir Ihnen die gereinigte und geprüfte Filterzelle zurück.
Regelmäßig gereinigte elektrostatische Filtergeräte können über viele Jahre betrieben werden und sorgen für die nachhaltige Luftreinhaltung in Ihrem Unternehmen. Wir beraten Sie gerne im Detail über Ihre Vorteile eines ELBARON®- Luftfiltergerätes.

Alle Filtergeräte der Serie ELBARON® sind mit unserer digitalen Filtergerätesteuerung ISI-TRONIC ausgestattet. Mit ISI-TRONIC können Sie alle relevanten Arbeitsparameter wie den Verschmutzungsgrad der Filterstufen, die Luftleistung oder den Differenzdruck im Gerät in Echtzeit abbilden. Durch das Zusammenspiel von ISI-TRONIC mit unseren serienmäßig verbauten EC-Ventilatoren, passt sich die Luftleistung im Filtergerät, dem Verschmutzungsgrad der Filterzellen automatisch an. Gerne informieren wir Sie auch über Ihre persönlichen Einsparungspotenziale durch den Einsatz eines ELBARON®-Luftfilters.

Quellenangaben

VDI Richtlinie 3678 Blatt 2