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Absolut- gegen Nominalraten für Filter

Filter werden nach ihrer Fähigkeit bewertet Partikel einer bestimmten Größe aus einer Flüssigkeit zu entfernen, die Problematik besteht darin, dass eine Vielzahl sehr verschiedener Methoden eingesetzt wird um die Leistung zu beurteilen.
Porengrößeraten beziehen sich auf die Größe eines bestimmten Partikels oder Organismuses, die mit einer bestimmten Effizienz, durch das Filtermaterial zurückgehalten werden. Ein Filter mit der Bezeichnung '10 micron' hat eine gewisse Fähigkeit Partikel von bis zu 10 µm einzufangen. Dies ist jedoch wenig aussagekräftig, außer man besitzt eine Beschreibung der Testmethoden und Standards die zur Bestimmung der Filtrationsrate eingesetzt wurden.

Die zwei meistverwendeten Beschreibungen sind die Nominal- und Absolutemicronrate.

Absolutrate

Die Absolutrate, des Trennpunkts, eines Filters steht in Beziehung zum Durchmesser des größten kugelförmigen Glaspartikels, normalerweise ausgedrückt in Mikrometer (µm), dass unter Laborbedingungen durch den Filter durchgehen wird.
Die Absolutrate steht für die Porenöffnungsgröße des Filtermediums. Filtermedien mit einer genauen und gleichmäßigen Porengröße oder Öffnung, haben zumindest theoretisch, eine exakte Absolutrate.

Die Absolutrate sollte nicht mit dem größten Partikel das, bei Betriebsbedingunge, durch den Filter durchgeht, verwechselt werden: die Absolutrate bestimmt nur die größte Glaskugel, die bei sehr geringen Differenzdrücken und nichtpulsierenden Bedingungen, durch den Filter durchgehen wird.

In der Praxis kommt dies normalerweise nicht vor: die Porengröße wird durch die Form des Filterelements verändert und sie ist nicht zwingenderweise gleich mit den tatsächlich offenen Flächen. Des Weiteren ist die tatsächliche Form der Verschmutzungen nicht kugelförmig und die zweidimesionalen Abmessungen des Partikels können sehr viel kleiner als der Nominalwert sein, was es daran hindert durch ein sehr viel kleineres Loch zu passen (z.B. zylindrische Partikel mit einer Dicke, die geringer ist als die Schlitzöffnung des Filters).
Der Durchgang von übergroßen Partikeln hängt sehr stark von der Größe und Form der Öffnung und von der Tiefe des Filtermaterials ab.

Die meisten Filter bilden ein Filterbett: Verschmutzungen sammeln sich auf der Oberfläche und verhelfen zu einer blockierenden Wirkung durch Verringerung der Durchlässigkeit des Elements um so die Filtrationseffizienz zu erhöhen. Wenn das Zusetzen so zunimmt, dass der Druckverlust zu groß wird sinkt der Volumenstrom im System beträchtlich. Dies erklärt warum die Leistungsfähigkeit eines Filters häufig die angegebene Abscheideraten, im Vergleich mit der Leistungsfähigkeit eines neuen Filtelements, übertrifft und warum Testergebnisse sehr stark variieren können wenn unterschiedliche Testbedingungen bei gleichen Filtern herrschen.

Es kann darüber gestritten werden, dass der Begriff Absolutrate keine realistische Beschreibung liefert. Genau genommen gibt der Begriff Absolut an, dass keine Partikel die Größer als die Absolutrate sind durch den Filter durchgehen, was die Auswahl eines Mediums mit diesen gleichmäßigen Porengrößen begrenzt auf den Bereich in dem sie eine 100% Rückhaltung garantieren.

Nominalrate

Die Nominalrate bezieht sich auf die Fähigkeit eines Filters mindestens einen bestimmten nominalen Prozentsatz (Gewicht) von Feststoffpartikeln einer bestimmten Verunreinigung (üblicherweise wieder Glasperlen), größer als die angegebene micron Größe und normalerweise in Mikrometern angegeben (µm), abzuscheiden, z.B. 90% von 10 micron. Außerdem gibt die Nominalrate eine nominale Effizienz an oder genauer gesagt den Grad der Filtration.
Die Prozessbedingungen wie der Betriebsdruck und die Konzentration der Verunreinigungen haben eine signifikante Auswirkung auf das Rückhaltevermögen des Filters. Viele Filterhersteller verwenden ähnliche Tests, da jedoch eine Gleichmäßigkeit und Reproduzierbarkeit der Standardmethode fehlt, ist der Gebrauch von Nominalraten unbeliebt geworden.

Durchschnitt Filterrate

Die Durchschnitt Filterrate bezieht sich auf die Messung der durchschnittlichen Porengröße eines Filterelements. Sie legt die Partikelgröße über diejenige bei der der Filter anfängt effektiv zu werden. Die Durchschnitt Filterrate wird durch den Blasentest bestimmt und sie ist aussagekräftier als die Nominalrate und für den Fall, dass es sich um Filterelemente mit verschieden großen Poren handelt, realistischer als die Absolutrate.

Quelle: 'Filters and Filtration Handbook', T Christopher Dickenson, Elsevier, January 1, 1997

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