Filtertechniek

Het belang van gefilterde lucht

De hedendaagse buitenlucht is door de toenemende industrialisatie en transportgebruik sterk verontreinigd. Als deze lucht ongefilterd toegepast zou worden in ruimten waarin mensen wonen en werken zou dit resulteren in een hoog ziekteverzuim en/of lagere productiviteit. De juiste filtratie is dus van belang voor de gezondheid van mensen.

Luchtfilters worden in het algemeen toegepast om de omgevingslucht te filtreren alvorens deze voor diverse doeleinden wordt gebruikt. De filters dienen ervoor te zorgen dat de aangezogen en ingeblazen lucht aan de vereiste condities voldoet, dit ter bescherming van de mens, het milieu, machine of product.

Luchtbehandeling

Luchtbehandeling wordt omschreven als het proces of behandeling van lucht. Om te zorgen dat gelijktijdig de temperatuur, luchtvochtigheid, zuiverheid en distributie van de lucht voldoet aan het vereiste gesteld voor de gebruiker van de geconditioneerde ruimte.

Luchtbehandeling voor andere doeleinden dan comfort doeleinden worden gerekend onder “industriële lichtbehandeling” de vier genoemde vereiste van temperatuur, luchtvochtigheid, zuiverheid en distributie gelden ook voor industriële airconditioning.

De stofvangst mechanismen van luchtfilters

We onderscheiden een viertal stofvangst mechanismen:

Zeef-effect

Wanneer een stofdeeltje groter is dan de doorlaat tussen twee vezels van het filtermedium, wordt dit stofdeeltje uit de luchtstroom afgescheiden. Hoe kleiner de doorlaat tussen de vezels en hoe groter de stofdeeltjes, des te beter de zeefwerking is. De luchtsnelheid door het filtermateriaal heeft geen effect op dit stofvangst mechanisme.

Interceptie-effect

Een stofdeeltje dat door zijn kleine diameter de luchtstroom moet volgen, komt zo dicht bij een filtervezel van het filtermedium dat het hiertegen botst. De diameter van zowel stofdeeltje als vezel speelt hierbij een belangrijke rol. Verhoging van de luchtsnelheid maakt de botskans groter.

Inertie-effect

Ook wel traagheidseffect genoemd. Een stofdeeltje dat vanwege z’n grote diameter de luchtstroom niet kan volgen, gaat rechtuit en bots tegen de vezel die de luchtstroom afbuigt. Dit mechanisme is afhankelijk van zowel stofdeeltjes als vezel en tevens van de luchtsnelheid.

Diffusie-effect

Als gevolg van de warmte energie zijn alle deeltjes in een gas of vloeistof voordurend in beweging; de “Brownse” beweging. Hoe hoger de temperatuur en hoe kleiner de deeltjes des te sterker de beweging is. Iedere molecule of vast deeltje volgt hierbij een volkomen willekeurige beweging die zich van het uitgangspunt verwijdert en na zekere tijd terugkeert. Het stofdeeltje wordt als het ware vele malen groter en botst tegen de vezels van het filtermateriaal. De brownse beweging speelt vooral een rol bij colloïdale deeltjes. De diffusiewerking neemt toe bij daling van de luchtsnelheid en is verder afhankelijk van vezeldiameter en compactheid van het filtermedium. Het is het voornaamste stofvangst mechanisme van microfijnfilters en hepafilters.

Filter indeling

Indeling in klasse van een aantal filtertypen die gebruikt worden in systemen:

Toepassing of proces	Stof opvangprestatie	Filter efficiency	Filter klasse
Grove filtering: Bescherming tegen Insecten, textiel draadjes en grove deeltjes	Bescherming van 15 – 20 µm	50 – 80% opvang	G1 G2
Middelmatig niveau filtering: Bescherming tegen pollen, toegepast in simpele ventilatiesystemen	Bescherming van 5 – 15 µm	80 – 99% opvang	G3
Hoog niveau filtering; Toegepast in airconditioningsystemen, keuken apparatuur en verfcabines	Bescherming Tot < 5µm filter voor fijn filter	>90% opvang	G4
Toegepast in inblaas mengsystemen voor in restaurants, scholen en supermarkten	Bescherming tot < 2µm	40 – 60% DSE	F5
Effectief tegen alle voorkomende stof Airconditioningsystemen voor laboratoria, kantoren theaters, computer ruimten en spuitcabines	Bescherming Tot < 1µm	60 – 90% DSE	F6 F7
Effectief tegen olienevel, bacteriën. Airconditioningsystemen van cleanrooms etc	Bescherming tot < 1µm	90 – 95% DSE	F8 F9
Hoge effectiviteit tegen bacteriën, rook en sprays. Toepassing in operatiekamers en productieruimten voor medicijnen en chips.	Proces afhankelijk	95–99,9% NaCl >95%@ 0,3 µm	H10
Toepassing in bacterie vrije ruimten en operatiekamers.	Proces afhankelijk	99,9–99,99% NaCl 98 –99,99%@ 0,3 µm	H11 H12
Hoogste luchtkwaliteiteisen Steriele ruimten.	Proces afhankelijk	99,99 –99,999% NaCl 99,997–99,999%@ 0,3 µm	H13