Abscheidegrad

Der Abscheidegrad η (englisch separation efficiency) beschreibt in der Verfahrenstechnik die Wirksamkeit eines Abscheide- bzw. Trennverfahrens.

Definition

Der Abscheidegrad ist definiert als das Verhältnis der Menge bzw. Konzentration des abzutrennenden Stoffes (z. B. Staub), die im System (Filter, Massenkraftabscheider) abgeschieden wird, zu derjenigen, die in das System eingetreten ist:[1]

{\begin{aligned}\eta &={\frac {c_{0}-c_{1}}{c_{0}}}\\&=1-{\frac {c_{1}}{c_{0}}}<100\%\\&=1-P\end{aligned}}

mit

der ursprünglichen Konzentration c₀
der abgeschiedenen Konzentration $c_{0}-c_{1}$
der erzielten Konzentration c₁
der Penetration $P={\frac {c_{1}}{c_{0}}}$ (vgl. Staubabscheideleistung).

Spezielle Abscheidegrade

Fraktionsabscheidegrad

Da der Abscheidegrad allein keine allgemeinverbindliche Beurteilung der Eigenschaften eines Abscheiders zulässt, werden die Trenneigenschaften häufig als Funktion des Partikeldurchmessers d_p des abzutrennenden Stoffes betrachtet.[2] Hierbei ergibt sich analog zum Abscheidegrad der Fraktionsabscheidegrad[3] η(d_p), wie er z. B. bei der Einteilung von Partikel- und Staubfiltern in Filterklassen verwendet wird:

\eta (d_{p})={\frac {c_{0}(d_{p})-c_{1}(d_{p})}{c_{0}(d_{p})}}

Der Fraktionsabscheidegrad wird auch Trenngrad genannt.[4]

Einzelfaserabscheidegrad

Eine weitere Kenngröße in diesem Zusammenhang ist der Einzelfaserabscheidegrad, der die Filtration durch Tiefenfilter mit Fasern modellhaft beschreibt. Die Betrachtung einer einzelnen Faser ist sinnvoll, da aufgrund der großen Porosität von Filtermaterialien Siebeffekte in der Regel ausgeschlossen werden können.[5]

Ermittlung

Abscheidegrade hängen u. a. von der Gastemperatur und der Anströmgeschwindigkeit ab.[6] Sie sollten deshalb stets nur in Verknüpfung mit der jeweiligen Prüfmethode genannt werden.[1]

Bei der Prüfung von Partikel-Luftfiltern werden die Abscheidegrade gravimetrisch bestimmt.[7]

Literatur

VDI 3677 Blatt 2:2004-02 Filternde Abscheider; Tiefenfilter aus Fasern (Filtering separators; Depth fiber filters). Beuth Verlag, Berlin. (Zusammenfassung und Inhaltsverzeichnis online)

Einzelnachweise

VDI 3677 Blatt 2:2004-02 Filternde Abscheider; Tiefenfilter aus Fasern (Filtering separators; Depth fiber filters). Beuth Verlag, Berlin, S. 5.
VDI 3676:1999-09 Massenkraftabscheider (Inertial Separators). Beuth Verlag, Berlin. S. 5.
VDI 3677 Blatt 2:2004-02 Filternde Abscheider; Tiefenfilter aus Fasern (Filtering separators; Depth fiber filters). Beuth Verlag, Berlin, S. 6.
VDI 3679 Blatt 1:2014-07 Nassabscheider; Grundlagen, Abgasreinigung von partikelförmigen Stoffen (Wet separators; Fundamentals, waste gas cleaning of particle collections). Beuth Verlag, Berlin. S. 6.
VDI 3677 Blatt 2:2004-02 Filternde Abscheider; Tiefenfilter aus Fasern (Filtering separators; Depth fiber filters). Beuth Verlag, Berlin, S. 12.
Horst Bartz, Christoph Helsper: Theoretische Berechnung des Abscheidegrades eines Filters bei verschiedenen Betriebszuständen. In: Staub – Reinhalt. Luft. 47, Nr. 3/4, 1987, ISSN 0949-8036, S. 112–114.
DIN EN 779:2012-10 Partikel-Luftfilter für die allgemeine Raumlufttechnik; Bestimmung der Filterleistung; Deutsche Fassung EN 779:2012. Beuth Verlag, Berlin, S. 7.

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[3677-5-1] VDI 3677 Blatt 2:2004-02 Filternde Abscheider; Tiefenfilter aus Fasern (Filtering separators; Depth fiber filters). Beuth Verlag, Berlin, S. 5.

[2] VDI 3676:1999-09 Massenkraftabscheider (Inertial Separators). Beuth Verlag, Berlin. S. 5.

[3] VDI 3677 Blatt 2:2004-02 Filternde Abscheider; Tiefenfilter aus Fasern (Filtering separators; Depth fiber filters). Beuth Verlag, Berlin, S. 6.

[4] VDI 3679 Blatt 1:2014-07 Nassabscheider; Grundlagen, Abgasreinigung von partikelförmigen Stoffen (Wet separators; Fundamentals, waste gas cleaning of particle collections). Beuth Verlag, Berlin. S. 6.

[5] VDI 3677 Blatt 2:2004-02 Filternde Abscheider; Tiefenfilter aus Fasern (Filtering separators; Depth fiber filters). Beuth Verlag, Berlin, S. 12.

[6] Horst Bartz, Christoph Helsper: Theoretische Berechnung des Abscheidegrades eines Filters bei verschiedenen Betriebszuständen. In: Staub – Reinhalt. Luft. 47, Nr. 3/4, 1987, ISSN 0949-8036, S. 112–114.

[7] DIN EN 779:2012-10 Partikel-Luftfilter für die allgemeine Raumlufttechnik; Bestimmung der Filterleistung; Deutsche Fassung EN 779:2012. Beuth Verlag, Berlin, S. 7.