Elektrostatischer Luftfilter

Wo die feuchten Nebel steigen

Was durch den Nebel wirbelt, kann ganz schön lästig sein: mitgerissene Metallspäne und andere Verunreinigungen können für Explosionen und Brände sorgen. Nassabscheider sind eine passende Technologie. Doch wo die Belastung der Rohgasseite zu hoch ist, müssen andere Lösungen her – wie die elektrostatischen Luftfilter von UAS.

Zur Abscheidung der Restbestandteile nach dem Nassabscheider (Bild Mitte) ist ein Smog-Hog elektrostatischer Luftfilter (im Bild links) installiert, so dass auch in der Abluft keine Belastung mehr sichtbar wird.

Ob Funken sprühen, sieht man nicht bei den beiden Pressen der Hirschvogel Aluminium GmbH in Marksuhl, die glühende Aluminiumrohlinge zu Teilen für die Automobilindustrie schmieden. Was vor sich geht, ist gut versteckt: Die 3000 Tonnen Presse SMS Eumuco und die 4000 Tonnen Presse Farina werden zum Gesenkschmieden eingesetzt, wobei sich das Obergesenk mit hoher Geschwindigkeit aufs glühende Werkstück senkt. Extreme Reibung entsteht zwischen Schmiedestück und Gesenk, die in hohem abrasivem Verschleiß am Werkzeug resultieren kann. Geeignete Kühlschmierstoffe sollen das verhindern. Daher werden die Formen nach jedem Takt mit graphithaltiger Emulsion besprüht. Wegen der hohen Temperaturen verdampfen dabei Teile der Emulsion. Doch auch wohin die Nebel wallen, bleibt im Verborgenen: Direkt im Schmiedebereich werden sie abgesaugt.

In den Nebeltröpfchen schweben nicht nur Bestandteile des Kühlschmierstoffes, sondern auch Metallpartikel und andere Verunreinigungen. Um sie zu entfernen, sind Nassabscheider eine adäquate Technik – insbesondere hinsichtlich Brand- und Explosionsschutz. Dessen bewusst, installierte Hirschvogel zunächst für jede Presse Nassabscheider mit nachgeschaltetem Ventilator, deren Luftleistung zwischen 20.000 und 24.000 m³/h pro Presse betrug. Diese Leistung hatte sich in der Praxis bewährt. Auf Grund der Konsistenz der Nebel war aber eine 100-prozentige Abscheidung mit den Nassabscheidern nicht möglich. Restbestandteile wurden in der Abluft sichtbar und belasteten die Umwelt. Die Aufgabe für das Unternehmen bestand nun darin, ein geeignetes Filtersystem zur Abscheidung der Restbestandteile nach dem Nassabscheider zu finden. Das zusätzliche Filtersystem sollte sich ins vorhandene System integrieren lassen und die Restbelastung auf den gesetzlich geforderten Wert senken. Die Anlage sollte druckseitig installiert werden können und die Filter- elemente nach der Reinigung wieder verwendbar sein.

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Skeptiker überzeugt

Aus energetischen Gesichtspunkten hat der Druckverlust einer solchen Anlage gering zu sein, da Ventilatoren bereits installiert waren und auf Kundenwunsch weiter verwendet werden sollten. Zudem sollte der Lieferant in der Lage sein, den Nachweis der Filterfunktion im Vorfeld der technischen Umsetzung zu erbringen. Hier kamen die Techniker von United Air Specialists in Spiel. Nach Aufnahme der technischen Ausgangsdaten stellten sie fest, dass die Aerosole in der Abluft des Nassabscheiders wirksam mit einem elektrostatischen Luftfilter UAS Smog-Hog abgeschieden werden können. Bei Hirschvogel blieb man skeptisch: Das Elektrostatik-System – insbesondere das elektrische Feld – könne durch die Wasserbelastung der Nassabscheider beeinträchtigt werden und so würden nur kurze Standzeiten erreicht. Hinzu kamen Bedenken hinsichtlich der Überschläge im elektrostatischen Hochspannungsfeld.

Eine Testanlage sollte Klärung bringen. Über einen Bypass wurde ein dreistufiger elektrostatischer Testfilter von UAS, der für hohe Feuchtigkeiten konzipiert wurde, in ein Pressen-Abluftsystem eingebunden. Die Stufen wurden wahlweise zuschaltbar gestaltet. So wurde es möglich, Rohgasbelastung und Abscheidegrad pro Stufe zu ermitteln. Der Rohgaswert (Aerosol; vor dem Testfilter) lag im Maximum über 124 mg/m³ und im Mittel bei 89 mg/m³. Nach der dritten Filterstufe wurde reingasseitig ein Maximum mit 0,85 mg/m³ und im Mittel von 0,350 mg/m³ gemessen. Auch optisch war der Reinigungseffekt sichtbar, da die Abluft während des Tests in die Halle zurückgeführt wurde. Mit der Konfiguration des Smog-Hog Filters konnte eine sichere Funktion – selbst bei hohen Luftfeuchten – gewährleistet werden. Die Modulbauweise der Serie erlaubte es, vom Testgerät auf ein „Großgerät“ hoch zu skalieren.

Mittlerweile sind zwei Pressen mit einem Smog-Hog Elektrostatik Kanalfilter, Typ SH-100 XB Tridem (drei Elektrostatik-Stufen in Reihe) und eine Presse mit dem Typ SH-100 XB Tandem (zwei Elektrostatik-Stufen in Reihe) ausgerüstet. Die geforderten Reingaswerte werden eingehalten. Da die Kanalfilter einen niedrigen Druckverlust (< 200 Pa) aufweisen, wurde die Installation zusätzlicher Ventilatorleistung überflüssig. Die Filter konnten druckseitig installiert werden. Auf Grund der separaten Steuerung der Filterstufen ist ein plötzlicher Komplettausfall der Abreinigung nicht möglich! Die Erwartungen hinsichtlich der Standzeit wurden mit circa sieben Monaten übertroffen. Ein positiver Nebeneffekt ist, dass die Schallemission der Absauganlage reduziert werden konnte. ee

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