Filtrationseffizienz und Druckabfall sind zwei der wichtigsten Leistungsmerkmale eines Luftfilters.
Die Effizienz beschreibt, wie effektiv der Filter Partikel entfernt. Der Druckabfall beschreibt den Widerstand, der entsteht, wenn Luft durch den Filter strömt.
Diese Ergebnisse müssen gemeinsam ausgewertet werden, Aber der Zusammenhang ist nicht so einfach wie „höhere Effizienz bedeutet immer höheren Druckabfall.“
Warum Effizienz und Druckabfall zusammenhängen
Ein Filter muss luftgetragene Partikel mit Fasern oder anderen Sammelflächen in Kontakt bringen. Eine Erhöhung der Faserdichte oder eine Verringerung der Porengröße kann die Partikelerfassung verbessern, Es kann aber auch den Luftstrom einschränken.
Jedoch, Das Filterdesign bietet weitere Möglichkeiten zur Leistungsverbesserung. Ein Hersteller kann die effektive Medienfläche vergrößern, Optimieren Sie die Faserstruktur oder verbessern Sie die Faltengeometrie, um eine höhere Effizienz zu erreichen, ohne den gleichen Widerstand zu erhöhen.
Aus diesem Grund können zwei Filter mit derselben ISO-ePM-Klassifizierung unterschiedliche Druckverluste aufweisen.
Fünf Faktoren, die das Ergebnis beeinflussen
1. Filter-Medien-Struktur
Faserdurchmesser, Packungsdichte, Dicke und elektrostatische Eigenschaften beeinflussen sowohl die Effizienz als auch den Widerstand.
Ein dichtes mechanisches Medium und ein geladenes synthetisches Medium können durch unterschiedliche Einfangmechanismen eine ähnliche Anfangseffizienz erreichen. Ihre konditionierte Leistung kann unterschiedlich sein.
2. Effektiver Medienbereich
Eine Erhöhung der Medienmenge verringert die durchschnittliche Geschwindigkeit durch die Medien bei gleichem Filterluftstrom.
Eine geringere Mediengeschwindigkeit kann den Druckabfall verringern und die Fraktionseffizienz verändern. Der Effekt hängt von der Partikelgröße und dem vorherrschenden Einfangmechanismus ab.
3. Faltengeometrie
Faltenhöhe, Abstand und Stabilität bestimmen, wie viel der installierten Medien effektiv genutzt wird.
Zu nahe beieinander liegende Falten können den Luftstrom behindern und ungleichmäßige Strömungskanäle erzeugen. Verformte Falten können die nutzbare Medienfläche verringern, selbst wenn die gesamte installierte Medienmenge unverändert bleibt.
4. Testen Sie den Luftstrom
Der Druckabfall nimmt mit zunehmendem Luftstrom zu. Die Fraktionseffizienz kann sich auch mit der Einströmgeschwindigkeit und der Mediengeschwindigkeit ändern.
Effizienz und Widerstand sollten daher immer bei gleichem Luftstrom verglichen werden, Filtergröße und Testbedingungen.
Ein bei einem geringeren Luftstrom gemessenes Ergebnis kann nicht so verwendet werden, als ob es bei dem Nennluftstrom des Produkts erhalten worden wäre.
5. Staubbelastung
Da sich Staub ansammelt, Der Druckabfall nimmt normalerweise zu. Die Effizienz kann sich auch ändern, wenn sich Partikel innerhalb oder auf dem Filtermedium ablagern.
Das Ergebnis hängt von den Medien ab, Staub, Luftstrom und Ladevorgang. Labordaten zur Staubbelastung ermöglichen einen kontrollierten Vergleich, Sie sagen jedoch nicht direkt die genaue Lebensdauer eines Filters in jeder Installation voraus.
Was sollte gemessen werden??
Für eine vollständige Produktbewertung, Hersteller sollten darüber nachdenken:
- Fraktionseffizienz nach Partikelgröße
- Anfängliche Effizienz
- Konditionierte Effizienz, wo erforderlich
- Druckabfall bei Nennluftstrom
- Druckabfallkurve über den erforderlichen Luftstrombereich
- Widerstand versus eingefangene Staubmasse
- Staubkapazität am angegebenen Endpunkt
- Filterkonstruktion und Dichtungsintegrität
ISO 16890 verwendet anfängliche und konditionierte fraktionierte Effizienzdaten für die ePM-Klassifizierung. Die Staubbelastung ist ein separater Test, der die gravimetrische Leistung und die Widerstandsentwicklung bewertet.
Wie sollten zwei Filter verglichen werden??
Ein gültiger Vergleich erfordert dasselbe:
- Prüfstandard
- Dimensionen filtern
- Luftstrom
- Aerosol oder Prüfstaub
- Konditionierungszustand
- Endpunkt wird geladen
- Messverfahren
Der Vergleich nur des angegebenen Effizienzprozentsatzes kann irreführend sein. Ein Filter mit etwas höherer Effizienz, aber wesentlich höherem Widerstand ist möglicherweise nicht die beste Konstruktion für das geplante System.
Hersteller sollten stattdessen nach einer stabilen Kombination suchen:
- Erforderliche Partikelentfernungsleistung
- Akzeptabler Anfangswiderstand
- Kontrollierte Resistenzentwicklung
- Geeignete Staubkapazität
- Wiederholbare Produktionsqualität
Was muss das Testsystem kontrollieren??
Genaue Effizienz- und Druckabfalltests erfordern:
- Stabiler Luftstrom
- Repräsentative Upstream- und Downstream-Probenahme
- Gleichmäßige Aerosolkonzentration
- Passende Partikelzähler-Reihen
- Bei Bedarf die richtige Verdünnung vornehmen
- Kalibrierte Druckmessung
- Geringe Leckage in Kanälen und Vorrichtungen
- Zuverlässige Datenberechnung
SCPUR-Testsysteme helfen Filterherstellern beim Medienvergleich, Faltendesign und Vollfilterkonstruktion unter kontrollierten Luftstrom- und Partikelbedingungen. Dadurch können Designentscheidungen auf der Grundlage der gemessenen Leistung getroffen werden und nicht nur auf der Effizienz oder dem Druckabfall.
