Luftfilteranzeigen und -schalter
Der Messbereich von . . .
Luftfilter, die in Lüftungssystemen verwendet werden, müssen einen breiten Messbereich an Verunreinigungen aus der Luft abdecken, darunter Ruß, Rauch, gewöhnlicher Staub, Schimmelsporen, Bakterien und Pollen. Die Partikelgrößen variieren von weniger als einem Mikrometer (0,000039") bis hin zu Insekten und Blättern. Die Konzentration schwankt stündlich, täglich und saisonal.
Diese Variablen in Verbindung mit den Filteranforderungen, die einen Messbereich von den einfachen Anforderungen eines Haushaltsofens bis hin zur absoluten Filterung für einen Reinraum haben, machen die Luftreinigung zu einer komplexen Wissenschaft. Die Auswahl des Filters sollte daher von einem qualifizierten Ingenieur oder in Zusammenarbeit mit dem Filterhersteller getroffen werden.
Dieselben Variablen, die die Auswahl des Filters beeinflussen, tragen auch zu dem Problem bei, zu bestimmen, wann ein Filter aufgrund der Ansammlung von Verunreinigungen die tolerierbare Grenze seiner effektiven Lebensdauer erreicht hat. Aufgrund der großen Schwankungen der Verunreinigungslast in der zu filternden Luft ist die Zeit eine ungenaue Messgröße. Eine visuelle Inspektion des Zustands des Filters sagt wenig oder gar nichts aus. Die am häufigsten verwendete Methode zur Überprüfung des Filterzustands ist die Messung des Druckabfalls über den Filter mit Hilfe eines Luftfiltermessgeräts.
Die Funktion des Luftfiltermessgeräts Um die Funktion eines Luftfiltermessgeräts zu verstehen, ist eine Klärung der Terminologie unerlässlich. Das Luftfiltermessgerät misst den Druckabfall über den Filter, um festzustellen, ob der Filter innerhalb seines vorgesehenen Messbereichs arbeitet. Es misst nicht die Filtereffizienz.
Die Filtereffizienz ist laut Definition im ASHRAE GUIDE „synonym mit dem Begriff Abscheidegrad und misst die Fähigkeit des Luftreinigers, Partikel aus einem Luftstrom zu entfernen“. Aufgrund der Unterschiede zwischen den Filtern und den Anforderungen an die Anwendungen gibt es mehrere Methoden zur Bestimmung der Filtereffizienz.
Eine Methode ist die Gewichtsmethode, bei der eine sorgfältig zusammengestellte Mischung aus standardisiertem Staub in den Luftstrom eingebracht wird und die vom Filter aufgefangene Menge im Verhältnis zur im Test freigesetzten Menge die Filtereffizienz in Prozent bestimmt. Eine zweite Methode, die vom National Bureau of Standards entwickelte Staubfleckmethode, vergleicht die Opazität des auf Filterpapier gesammelten Staubs aus zwei Luftproben mit gleicher Durchflussrate, von denen eine gefilterte Luft enthält. Die Effizienz des Filters wird somit anhand der Dunkelheit der Staubflecken bewertet. Eine dritte Methode misst die Rückhaltung von DOP-Rauch (Dioctylphthalat), einem homogenen Aerosol mit einer Größe von 0,3 Mikrometern, um eine spezielle Klasse von Hochleistungsfiltern zu testen, die zur Kontrolle hochgiftiger Partikel oder in Bereichen mit extremen Reinheitsanforderungen eingesetzt werden.
Die „Staubaufnahmekapazität” eines Filters wird im ASHRAE GUIDE definiert als „die Menge eines bestimmten Staubs, die ein Filter aufnehmen kann und die die Lebensdauer des Luftreinigers bestimmt, die hauptsächlich durch einen bestimmten Wert für den zulässigen Widerstand festgelegt wird”. Ein Luftfiltermessgerät, das den Differenzdruck über einen Filter misst, ermöglicht es somit, den Filter bis zu seiner maximalen Staubaufnahmekapazität zu nutzen, die vom Filterhersteller festgelegt und in Form des maximalen Filterwiderstands angegeben wird. Es ist zu beachten, dass die Wartung eines Filters, wenn er seinen festgelegten maximalen Widerstand erreicht hat, die einzige Methode ist, um sicherzustellen, dass die Filter über den Punkt hinaus verwendet werden, an dem ihr erhöhter Widerstand das Gleichgewicht des Systems beeinträchtigen, die Luftleckage erhöhen und bei einigen Filtertypen dazu führen könnte, dass Verunreinigungen durchgelassen werden. determines the operating life the air cleaner which is fixed mainly by some figure of tolerable resistance." Thus, an air filter gage, sensing the differential in static pressure across an air filter, will permit the air filter to be used to its maximum dust holding capacity as determined by the filter manufacturer and specified in terms of maximum filter resistance. It should be noted that servicing a filter when it has reached its point of specified maximum resistance is the only method which will guarantee that the filters are being used beyond the point where their increased resistance could affect balance of the system, increase air leakage and, for some types of filters, begin to pass contaminants.
Filtertypen und empfohlener Widerstand für die Wartung
Alle Filterhersteller liefern technische Daten, die eine vollständige Nutzung ihrer Filter ermöglichen. Diese Daten umfassen den Anfangswiderstand in Zoll Wassersäule für den Filter bei seinem Nennluftdurchsatz und einen empfohlenen Widerstand, bei dem der Filter ausgetauscht oder gewartet werden sollte. Im Folgenden werden die allgemeinen Klassifizierungen von Luftfiltern beschrieben:
Viskose-Prallfilter verfügen über ein Filterelement, das mit einem Öl oder Klebstoff behandelt ist, der Staubpartikel bindet, die damit in Kontakt kommen. Der Anfangswiderstand eines typischen Filters liegt in der Regel zwischen 0,08 und 0,15 Zoll Wassersäule, und eine Wartung ist bei 0,50 Zoll Wassersäule erforderlich, die über einen druckbetätigten Schalter oder einen Timer mit übersteuerndem Druckschalter, der einen elektrischen Antrieb betätigt, ausgelöst wird.
Trockenfilter sind in einer Vielzahl von Materialien, in unterschiedlichen Stärken, als Vlies, gewebte oder gebundene Materialien, aus natürlichen oder synthetischen Materialien und in gefalteter Form oder in Röhren oder Beuteln erhältlich, um eine größere Filterfläche zu erzielen. Die Effizienz entspricht in der Regel mindestens der von Viskos-Impingement-Filtern und kann bis zu nahezu 100 % betragen. Die Staubaufnahmekapazität ist hoch und die Widerstandswerte variieren so stark, dass keine Faustregeln möglich sind. Der Hersteller sollte immer zu den richtigen Anfangs- und Enddruckabfallwerten für diese Filter befragt werden.
Elektronische Luftreiniger, die nach dem Prinzip der elektrostatischen Abscheidung arbeiten, weisen keinen charakteristischen Anstieg des Druckabfalls auf, wenn sie Staub ansammeln, und müssen daher nach einem festgelegten Zeitplan gewartet werden. Der mechanische Filter, der normalerweise mit solchen Geräten verwendet wird, sollte jedoch auf der Grundlage des erhöhten Druckabfalls gewartet werden.
Bedeutung hoher oder niedriger Anfangswiderstandswerte Aufgrund der vielen Variablen, die einem Luftverteilungssystem innewohnen, kann der anfängliche Druckabfall in einigen Systemen unter dem vom Filterhersteller angegebenen Wert liegen. Wenn das System sorgfältig überprüft wurde und in Ordnung ist, muss dies kein Grund zur Sorge sein, da es lediglich darauf hinweist, dass weniger als die Nennluftmenge durch den Filter strömt. Im Allgemeinen bedeutet dies eine längere Lebensdauer des Filters, bevor er gewartet werden muss. Umgekehrt bedeutet ein anfänglicher Druckabfall, der über dem vom Filterhersteller angegebenen Wert liegt, dass eine größere Luftmenge als die Nennmenge des Filters gefördert wird und sich die Lebensdauer des Filters verkürzt.
Eine übermäßige Abweichung vom vom Filterhersteller angegebenen Anfangswiderstand deutet wahrscheinlich auf eines oder mehrere der folgenden Probleme hin:
Geringer Druckabfall
- Es wird weniger als die Nennluftmenge gefördert, weil die Filterfläche überdimensioniert ist, die Luftverteilung im System nicht stimmt, Bypässe offen sind usw.
- Es wurde ein falscher Filter eingebaut.
- Einfluss der Geschwindigkeit.
- Luftleckage um Filter herum, an Rahmen vorbei und möglicherweise durch beschädigte Filter.
WICHTIG: Ein anfänglicher Druckabfall von 30 % bis 40 % oder mehr unter dem Nennwert für den Filter bedeutet, dass die Anströmgeschwindigkeiten möglicherweise so niedrig sind, dass die Effizienz einiger Filtertypen beeinträchtigt wird.
- Falscher Filter installiert.
- Das System verarbeitet mehr als die Nennluftmenge. Eine gründliche Überprüfung des Systems wird empfohlen, um sicherzustellen, dass alle Steuerungen richtig eingestellt sind und im Betrieb funktionieren. Wenn der Druckabfall nicht auf weniger als zehn Prozent oder fünfzehn Prozent über dem Nennwert reduziert werden kann, sollte eine zusätzliche Filterfläche vorgesehen oder die Luftmenge reduziert werden.
WICHTIG: Ein anfänglicher Druckabfall von 10 % bis 15 % oder mehr über dem Nennwert für den Filter bedeutet, dass die Annäherungsgeschwindigkeiten möglicherweise so hoch sind, dass sie die Effizienz einiger Filtertypen beeinträchtigen.
- Überprüfen Sie die Nullpunkteinstellung des Manometers. Entfernen Sie beide Schlauchleitungen oder öffnen Sie die Entlüftungsventile zur Atmosphäre.
- Überprüfen Sie alle Schlauchverbindungen auf Dichtheit, vom Messgerät bis zur statischen Spitze oder Anschlussverbindung.
- Überprüfen Sie die statischen Druckspitzen oder Anschlüsse, um sicherzustellen, dass sie nicht verstopft sind.
- Überprüfen Sie die Installation der statischen Spitzen oder Anschlüsse. Winkelartige statische Druckspitzen müssen direkt in den Luftstrom zeigen. Flanschförmige statische Druckanschlüsse sollten so an einer Kanalwand montiert werden, dass die Öffnung im rechten Winkel zum Luftstrom steht. Eine Geschwindigkeitsdruckfehler kann entstehen, wenn die Luft direkt in die Öffnung bläst.
Installation von Dwyer-Luftfilter-Messgeräten und -Schaltern
Dwyer-Luftfilter-Messgeräte und -Schalter werden in verschiedenen Ausführungen angeboten, um den Anforderungen Ihres Systems gerecht zu werden. Alle Typen werden üblicherweise an der Außenseite des Luftkanals oder des Plenums in der Nähe der Filterbank montiert.
Die Art der verwendeten statischen Druckmessspitzen und ihre Position sind von entscheidender Bedeutung für zuverlässige Messwerte. Für maximale Genauigkeit ist es unerlässlich, den Einfluss der Luftgeschwindigkeit zu eliminieren, um den tatsächlichen statischen Druck zu erfassen. Beachten Sie, dass einige Filter-Installationen keinen geraden Kanalzugang zur Filterbank bieten, was zu Luftverwirbelungen und Wirbeln führen kann.
Rechtwinklige statische Druckmessspitzen bieten die genaueste Messung und werden mit Magnehelic®-Messgeräten der Serie 2000 und Manometern der Serie 250-AF verwendet. Flush-Statikdruckanschlüsse, die im rechten Winkel zum Durchfluss eingesetzt werden, sind kostengünstiger und verstopfen weniger leicht, sind jedoch anfälliger für Geschwindigkeits- und Turbulenzbeeinflussungen.
Die Messspitzen sollten gemäß den Empfehlungen des planenden Ingenieurs oder des Filterherstellers positioniert werden. Liegen keine solchen Empfehlungen vor, positionieren Sie die Messspitzen mindestens 30 cm stromaufwärts und stromabwärts von den Filtern in einem Bereich mit minimalen Turbulenzen.
Abb. 2-1. Die Manometer der Serie 2000 Magnehelic® sind membranbetätigte Zeigermanometer. Das Manometer wird an der mitgelieferten Montageplatte befestigt, die an der Wand des Luftkanals verschraubt wird. Die statischen Druckspitzen werden durch 7/16"-Löcher in der Filterwand installiert, wobei die Spitzen in den Luftstrom zeigen. Die statischen Spitzen werden mit den mitgelieferten 1/4"-Aluminiumrohren und Klemmringverschraubungen an die Kunststoff-Entlüftungsventile angeschlossen. Die Nullstellung erfolgt durch Drehen der Entlüftungsventile in die Entlüftungsposition und anschließendes Drehen der Nullstellschraube an der Vorderseite des Manometers mit einem Schraubendreher. Ausführliche Anweisungen finden Sie in den Bulletins A-27 und A-28.
Abb. 3-1. Die Messgeräte der Serie 250-AF aus massivem Kunststoff sind Manometer, die üblicherweise direkt an der Wand des Filtergehäuses montiert werden. Die statischen Drucksensoren werden durch 7/16-Zoll-Löcher in der Filterwand installiert, wobei die Sensoren mit den mitgelieferten 1/4-Zoll-Aluminiumrohren und Klemmringverschraubungen in den Luftstrom zeigen. Die Nullstellung erfolgt durch Drehen der Entlüftungsventile (optional gegen Aufpreis) in die Position „Entlüften“ – oder durch Herausziehen der Anschlüsse aus dem Manometerkörper, wenn keine Entlüftungsventile verwendet werden – und durch Verschieben der einstellbaren Skala, bis die Nullmarke direkt hinter dem Flüssigkeitsmeniskus liegt.
Abb. 3-2. Zeigt einen typischen Anschluss eines kompakten, membranbetätigten Differenzdruckschalters Modell 1823 parallel zu einem Manometer unter Verwendung von T-Stücken. Der Schalter ist so eingestellt, dass er einen Stromkreis schließt, wenn der maximal zulässige Druckabfall erreicht ist.
Abb. 3-3. Zeigt schematisch, wie ein Schalter des Modells 1638 mit visueller Einstellmöglichkeit angeschlossen werden kann, um den Vorschub eines automatischen Rollenfilters auszulösen, wenn das verwendete Segment zu verschmutzt ist, um effizient zu arbeiten.
Ausführliche Anweisungen finden Sie in den Bulletins E-552 (Modell Nr. 1638), E-53 (Modell Nr. 1823) und E-55 (Wartung von Luftfilterschaltern).
