Neben technischen Daten wie Anschlussgröße, Durchfluss und Filterfeinheit sind zwei Angaben zur Beurteilung der Filter wichtig.
Filterwirkungsgrad und Konzentration
Dieser Wirkungsgrad gibt an, um wie viel Prozent die Konzentration an Teilchen durch den Filter gesenkt wird. Der Wirkungsgrad wird mit η oder E bezeichnet und in % angegeben.
Konzentrationen werden in aller Regel in g/m³ angegeben. Bei schwächeren Konzentrationen wird davon jedoch abgewichen und die Anzahl der Teilchen je Kubikzentimeter angegeben [Z/cm³]. Das ist vor allem bei Hochleistungsfiltern der Fall.
Druckabfall
Ein Filter ist strömungstechnisch gesehen ein Widerstand. Deshalb stellt sich zwischen Ein- und Auslass ein Druckunterschied Δp ein. Für neue Filter liegt er etwa zwischen 0,02 und 0,2 bar. Durch angesammelte Partikel wächst der Druckabfall über die Betriebsdauer des Filters. Er sollte jedoch einen Wert von 0,6 bar nicht überschreiten, weil der Effekt dann schon deutlich spürbar ist und keinesfalls mehr wirtschaftlich gearbeitet wird.
Deshalb sind die meisten Geräte mit Differenzdruck-Manometern ausgestattet, die neben der Anzeige der Höhe des Druckabfalls meist kritische und unkritische Bereiche farblich oder symbolisch kennzeichnen.
des Verschmutzungsgrades
1 Eingangs-Konzentration
2 Ausgangs-Konzentration
1 mechanisch-/ optischer Farbindikator
2 Kondensatbehälter
Zyklonabscheider
Der Zyklonabscheider ist eine Art grober Vorfilter für Wassertröpfchen und größere Staub- oder Schmutzpartikel (größer 50 µm).
Vereinfacht ausgedrückt, arbeitet der Zyklonabscheider wie eine Luftschleuder.
1 einströmende Luft
2 ausströmende Luft
3 Wirbeleinsatz im Gehäuse
4 Kondensatz an der Innenseite
In den Luftstrom (von unten nach oben) ist ein Wirbeleinsatz eingebaut, der die Luft in eine schnelle Drehbewegung versetzt.
Durch die entstehenden Fliehkräfte werden die schwereren Teilchen – also Wasser und gröberer Schmutz – radial an die Außenwandung geschleudert und laufen von dort aus in einen Sammelbehälter.
Vorfilter
Vorfilter sind im Grunde genommen feine Siebe. Sie sind fast ausschließlich rund und werden von außen nach innen durchströmt. Partikel – und in geringem Maße auch Öl und Wasser – werden an der Oberfläche gesammelt. Die Porengröße bestimmt die Partikelgrößen, die gefiltert werden können.
1 einströmende, feuchte Luft
Mikrofilter (Koaleszens- oder Hochleistungsfilter)
Mikrofilter sind Filter für höhere Ansprüche. Der Restölgehalt wird auf einen Wert von 0,01 mg/m³ – das entspricht der Klasse 1 der Druckluftqualitäten – reduziert und die Luft ist damit praktisch ölfrei. Schmutzpartikel werden bis zu 0,01 µm ausgefiltert, was ebenfalls der Klasse 1 entspricht.
Die Filter bestehen aus in Falten gelegtem Vlies, das sich aus einem Gewirr von vielen Einzelfasern zusammensetzt. Mikrofilter werden von innen nach außen durchströmt. Dabei werden Öl und Wasser nach und nach weiter nach außen gedrängt und ein Teil des Kondensats kann so den Filter wieder verlassen. Damit erhöht sich dann wieder die Standzeit des Filters. Auch hier ist der durchflussabhängige Druckabfall im Betrieb zu beachten.
1 einströmende, feuchte Luft
2 ausströmende, getrocknete Luft
Aktivkohlefilter/ Aktivkohle-Adsorber
Bei den Aktivkohlefiltern werden die Kohlenwasserstoffe durch Adhäsion an Aktivkohle gebunden. Die Aktivkohle ist allerdings nicht regenerierbar. Gefiltert werden Reste an Kohlenwasserstoffen sowie Geruchs- und Geschmacksstoffen, die nach dem Mikrofiltern noch enthalten sind. Die letztlich erreichte Qualität ist als die erforderliche Qualität für Atemluft.
1 einströmende Luft
2 ausströmende, gefilterte Luft
3 Aktivkohle, innen
Einem Aktivkohlefilter müssen immer ein Trockner und ein Mikrofilter vorgeschaltet sein. Bei den Adsobern muss aus Sicherheitsgründen sogar ein Mikrofilter nachgeschaltet werden, da die Druckluft feinste Kohleteilchen kleiner als 1µm mitreißen kann.
Die Anwendungsgebiete liegen für beide Filterarten in: der Nahrungs- und Genussmittelindustrie, der Pharmazie, der chemischen Industrie, der Oberflächenbearbeitung und der Medizintechnik.
Unterschiede finden sich jedoch bei den Standzeiten: Aktivkohlefilter ca. 300 bis 400 Stunden / Aktivkohle-Adsorber ca. 8000 bis 10000 Stunden.
Sterilfilter
Sterilfilter erzeugen 100% sterile und keimfreie Luft, aus der lebende Organismen wie Bakterien, Viren u.ä. ausgefiltert wurden.
1 einströmende Luft
2 ausströmende, gefilterte Luft
Alle Bestandteile des Filters sind aus Edelstahl, der den Mikroorganismen keinen Nährboden bietet. Gefiltert wird in zwei Stufen: erste Stufe: Mikroorganismen bis 1 µm zweite Stufe: Mikrofaservlies aus Borsilikat, Mikroorganismen bis 0,01 µm Sterilisiert werden die Filter mit bis zu 200°C heißem Wasserdampf, Heißwasser, ethylenen Oxiden, Formaldehyd o.ä.