Ein Aerosol abzuscheiden ist nur die halbe Aufgabe. Ein Koaleszenzelement muss die gesammelte Flüssigkeit auch wieder loswerden — kontinuierlich, ohne zu verblocken und ohne sie erneut freizugeben. Wie gut das gelingt, hängt stark vom Filtermedium ab. Borosilikat-Mikrofaser hat zwei Eigenschaften, die sie besonders geeignet machen: Sie ist nicht saugfähig und sie ist hydrophob.
Nicht saugfähige Medien behalten ihre Eigenschaften
Glasmikrofasermedien nehmen Flüssigkeit weder in die Faser auf noch lagern sie sie an der Faseroberfläche an. Die Fasern quellen, erweichen oder verändern ihre Struktur daher nicht, wenn sie mit Öl oder Wasser benetzt werden. So behalten die Medien über die Standzeit ihre ursprünglichen Eigenschaften — das ermöglicht einen hohen Abscheidegrad bei sehr geringem Druckverlust.
Hydrophob: Tropfen statt Film
Die Glasmikrofasern in R+F-Koaleszenzelementen sind hydrophob (wasserabweisend). Abgeschiedene Wasseraerosole perlen daher zu Tropfen ab, statt sich als geschlossener Film über die Fasern zu legen. Zwischen Tropfen bleiben Strömungswege offen; ein Film würde sie schließen. Dieser Zustand ist günstig für einen dauerhaft hohen Abscheidegrad und einen stabilen Differenzdruck.
Vom Aerosol zur abgeleiteten Flüssigkeit
Sind Öl- oder Wasseraerosole an den Fasern abgeschieden, müssen sie das System verlassen. Dazu koaleszieren sie zuerst: Kleine Tröpfchen vereinigen sich zu größeren. Die großen Tropfen haben dann genug Masse, um zum Boden des Mediums und in den Filtersumpf zu sinken. Ein manueller oder automatischer Ablass leitet die gesammelte Flüssigkeit ab. Funktioniert der Ablass nicht, füllt sich der Sumpf und Flüssigkeit wird zurück ins Gas getragen — siehe Flüssigkeitsdurchbruch in Gasfiltern.
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Bedingungen, die über die Koaleszenz entscheiden
Koaleszenz ist ein physikalischer Vorgang, der nur bei günstigen Bedingungen stattfindet. Druck, Temperatur, Gasgeschwindigkeit, Feuchte und die Eigenschaften des Aerosols selbst — Dichte, Viskosität und Oberflächenspannung — beeinflussen sie. Aufbau, Anordnung, Größe und Art des Mediums sind daher entscheidend.
| Faktor | Wirkung auf die Koaleszenz | Was prüfen |
|---|---|---|
| Gasgeschwindigkeit | Zu hoch: Wiedermitreißen, höherer Δp | Betriebsvolumenstrom vs. Gehäuseleistung |
| Temperatur | Verändert Viskosität und Dampfanteil | Filter nach dem Kühler, innerhalb der Element- und Gehäusegrenzen |
| Aerosoleigenschaften | Dichte, Viskosität, Oberflächenspannung | Ölsorte, Wasser, Lösemittel |
| Flüssigkeitsbeladung | Schwalle überlasten das Element | Abscheider oder Catch Pot davor |
| Ablauf | Voller Sumpf = Durchbruch | Ablassfunktion, Einbaulage |
- Glasmikrofasermedien nehmen Flüssigkeit weder in die Faser auf noch lagern sie sie an der Faseroberfläche an.
- Die Glasmikrofasern in R+F-Koaleszenzelementen sind hydrophob (wasserabweisend).
- Sind Öl- oder Wasseraerosole an den Fasern abgeschieden, müssen sie das System verlassen.
- Koaleszenz ist ein physikalischer Vorgang, der nur bei günstigen Bedingungen stattfindet.
Elementauswahl
Für Öl- und Wasseraerosol in Druckluft und Prozessgas ist ein Endkoaleszer wie RF-C-51230-HE (99,99 % @ 0,01 µm) der Standard; für kleine Gehäuse ist RF-C-25064-ME (99,5 % @ 0,01 µm) eine häufige Wahl. Standard-Koaleszenzelemente arbeiten von −50 bis +150 °C; silikatgebundene Elemente vertragen höhere Temperaturen, die Gehäusegrenze gilt aber immer (Aluminium 120 °C, Edelstahl 200 °C, dichtungsabhängig). Wo Wasser oder Elektrolyt absolut zurückgehalten werden müssen, ergänzt ein nachgeschalteter Membranabscheider eine Flüssigkeitssperre.
Mehr Hintergrund: Technical Note „Warum Borosilikat-Mikrofaser?“ (PDF) und alle Datenblätter in der Download-Bibliothek.
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