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Filterprüfungen

Industrie und Forschung

Dipl.-Ing. Ralf Heidenreich

+49-351-4081-720

Abscheider in Industrie- und Labormaßstab

Allgemein

Die Hersteller von Filtermaterialien, Filterelementen und Geräten zur Staub- bzw. Tropfenabscheidung sind auf die Beurteilung der Leistungsfähigkeit ihrer Produkte angewiesen, um diese am Markt platzieren zu können.

Damit sichergestellt werden kann, dass die Prüfergebnisse unterschiedlicher Einrichtungen auf gleicher Grundlage bezüglich des Ablaufs der Prüfung, den Prüfkonditionen und der messtechnischen Ausrüstung basieren, sind die Messungen nach etablierten Richtlinien und Normen durchzuführen. 

Am Institut für Luft- und Kältetechnik stehen dafür die im Inhaltsverzeichnis aufgeführten Prüfungen und Prüfstände zur Verfügung.  

Gern realisieren wir für Sie Prüfungen nach den aufgeführten Normen. Daneben stellen wir Ihnen unsere Messtechnik, unsere Prüfstände und unsere Erfahrung gern zur Verfügung, um Ihre Filterelemente, Tropfenabscheider und Elektrofilter mit praxisnahen Aerosolen (Ruß, Stäube, Öle, Aerosole und Fasern) zu untersuchen und zu optimieren. 

Prüfung von Kabinenfiltern nach DIN 71460, ISO 11155 und EN 15695-2

Kontakt: Dipl.-Ing. Stefan Holfeld (Tel.: +49-351-4081-727)

LEISTUNGSSPEKTRUM:

  • Prüfung nach DIN 71460; ISO 11155; DIN EN 15695-2 und andere auf Anfrage
  • Weitere Filterprüfungen nach Kundenspezifikationen
  • Materialtechnische Untersuchungen vom Filtermedium und Dichtungsmaterial:
    Wärme- und Kälteverhalten, Flächengewicht, Luftdurchlässigkeit, Berstfestigkeit, Zugfestigkeit und Reißdehnung, Stauchhärte, Druckverformungstest, Brennverhalten, Hydrolysebeständigkeit

PRÜFLUFTKONDITIONIERUNG:

  • Gereinigte Luft (Luftaufbereitung durch HEPA-Filter und Adsorptionsfilter)
  • Temperierung: 18...35°C
  • Luftfeuchte: 40...85 %
  • Volumenstrom: 20...1600 m³/h

BESTIMMUNG VON:

  • Filterdruckverlust
  • Adsorbtionsverhalten
  • Partikelabscheidegrad/ Fraktionsabscheidegrad

STAUB- BZW. AEROSOLDOSIERUNG:

  • Tröpfchenaerosole in verschiedenen Größenklassen, -konzentrationen und -mengen, auch monodisperse Aerosole (Sinclair-LaMer-Verfahren oder Latex-Standards)
  • Rußgenerierung (durch Feststoffdispergierung oder gesteuerte Verbrennung)

PARTIKELMESSUNG:

  • Einzelpartikelmessung (verschiedene Reinraumzähler; 0,1....10 μm)
  • Staub-/Aerosolmessung mit Streulichtspektrometern (Weißlicht/Laser) durch Messung der aerodynamischen Durchmesser (0,5...20 μm) oder mit den Mobilitätsspektrometern SMPS /EEPS (5...950 nm Mobilitätsdurchmesser)
  • Staubkonzentration mit Beta-Staubmeter

PRÜFGASDOSIERUNG:

  • Dosierung und Verdampfen von Flüssigkeiten (n-Butan, Cyclo-Hexan, n-Hexan, Toluol, andere auf Anfrage
  • Dosierung verschiedener Prüfgase (SO2, NO, NO2; H2S, NH3, andere auf Anfrage)

GASANALYSE:

  • Gesamtkohlenstoffgehalt (Flammenionisationsdetektor, Messbereich 0,5...95000ppm)
  • Schwefeldioxid (Fluoreszenzspektroskopie, Messbereich 1ppb...20ppm)
  • Schwefelwasserstoff (Fluoreszenzspektroskopie nach Konvertierung zu Schwefeldioxid, Messbereich 1ppb...20ppm)
  • Stickoxide (Chemielumineszenz-Detektion, Messbereich 0...500ppm)

Prüfstand nach ISO 5011 - Zuluftfilter für Verbrennungsmaschinen und Kompressoren

Kontakt: Dipl.-Ing. Stefan Holfeld (Tel.: +49-351-4081-727)

LEISTUNGSSPEKTRUM:

  • Prüfung und Charakterisierung von Komplett-Filterelementen und anderen Abscheidematerialien und -einbauten mit Prüfstäuben basierend auf der ISO 5011

PRÜFLUFTKONDITIONIERUNG:

  • Gereinigte Luft (Luftaufbereitung durch HEPA-Filter und Adsorptionsfilter)
  • Temperierung: 18...25°C
  • Luftfeuchte: 50...60 %
  • Volumenstrom: 20...1500 m³/h

BESTIMMUNG VON:

  • Filterdruckverlust
  • Partikelabscheidegrad/ Fraktionsabscheidegrad

STAUBDOSIERUNG:

  • Staubaerosol AC Fine, AC Coarse, AC Ultrafine, Ashrae, Pural NF, Ruß
  • Konzentration: 1 g/m³ (ISO 5011) oder gemäß Kundenanforderung

STAUBMESSUNG - BESTIMMUNG ABSCHEIDEGRAD:

  • Gravimetrisch (Nutzung eines Absolutfilters auf der Reingasseite)
  • Messung mit Aerosolspektrometer

Prüfung von Filtermedien für Abreinigungsfilter nach VDI 3926 / DIN ISO 11057

Kontakt: Dipl.-Ing. Stefan Holfeld (Tel.: +49-351-4081-727)

LEISTUNGSSPEKTRUM:

  • Prüfung und Charakterisierung von Filtermedien für Abreinigungsfilter nach VDI 3926 Typ 1 bzw. DIN ISO 11057
  • Prüfung und Charakterisierung von Filtermedien im Sinne von Eignungstests nach den Anforderungen des Auftraggebers

PRÜFLUFTKONDITIONIERUNG:

  • Umgebungsluft
  • Temperierung: 17...23°C
  • Luftfeuchte: 30...60 %
  • konstante Filterflächenbelastung: 120 m³/(m²/h)

BESTIMMUNG VON:

  • Filtertest mit Alterung nach VDI 3926 / DIN ISO 11057 bei Umgebungsbedingungen
  • Sonstige Filtermedienprüfungen im Sinne von Eignungstests
    • bei variierten Bedingungen (Filterflächenbelastung, Abreinigungsbedingungen)
    • mit unterschiedlichen Stäuben
    • mit frei wählbaren Filtrationszyklen zum Zweck der "Alterung"
    • Untersuchung von kundenspezifischen Filterhilfsmitteln und Adsorbentien

PARTIKELMESSUNG:

  • gravimetrische Bestimmung der Reingaskonzentration 

Klassifizierung von Raumluftfiltern nach DIN EN 779

Kontakt: Dr.-Ing. Steffen Blei (Tel.: +49-351-4081-728)

Prüfung von Partikelluftfiltern der Raumlufttechnik nach DIN EN 779 oder ANSI/ ASHRAE Standard 52.2.

LEISTUNGSSPEKTRUM:

  • Prüfung des Druck-, Abscheide- und Staubspeicherverhaltens von Partikelluftfiltern der Raumlufttechnik nach europäischem oder amerikanischen Standard
  • Prüfung und Klassifizierung von Partikelfiltern in den Filterklassen G1 bis G4 (Grobfilter), M5 und M6 (Mediumfilter) und F7 bis F9 (Feinfilter) nach DIN EN 779 (2012) / Prüfung mit dem Prüfstaub ASHRAE 52.1 und dem Prüfaerosol DEHS
  • Prüfung und Klassifizierung von Partikelluftfiltern in den Filterklassen MERV1 bis MERV16 nach ANSI/ASHRAE STANDARD 52.2 / Prüfung mit dem Prüfstaub ASHRAE 52.1 und dem Prüfaerosol KCI
  • Erstellung eines Prüfprotokolls in deutscher und/oder englischer Fassung

PRÜFBEDINGUNGEN:

  • freier Strömungsquerschnitt 630 mm x 630 mm
  • Raum- oder Außenluft, gereinigt durch eine Filterstufe mit Luft-, Aktivkohle- und Schwebstofffilter
  • Luftkonditionierung mit Lufterhitzung und Befeuchtung, Lufttemperatur: 23°C ± 5°K, relative Luftfeuchte: 50% ± 15%
  • Luftvolumenstrom: 850 m³h-1 (0,236 m³s-1) bis 3400  m³h-1(0,944 m³s-1)
  • Enddruckverlust: max. 1000 Pa
  • Staubkonzentration: 70 mgm-3

STAUB- UND AEROSOLDOSIERUNG:

  • Staubdosierung: ASHRAE Dust Disperser SAG440, Fa. Topas GmbH
  • Aerosoldosierung: DEHS - ATM 225 für DEHS, Fa. Topas GmbH
  • Aerosoldosierung: KCI - LPAG, Fa. TSI Inc.

STAUB- UND AEROSOLMESSUNG:

  • Staubmessung: Planfilterprobenahmegerät, Fa. Paul Gothe GmbH
  • Aerosolmessung: Aerosolspektrometer APS 3321 und SMPS - Messsystem, Fa. TSI Inc. 

Prüfung von Druckluftfiltern nach ISO 12500 / ISO 8573

Kontakt: Dr.-Ing. Steffen Blei (Tel.: +49-351-4081-728)

LEISTUNGSSPEKTRUM:

  • Prüfung und Charakterisierung von Filterelementen für die Druckluftaufbereitung nach ISO 12500 und ISO 8573 (Compessed air filters)
  • Prüfung auf Partikelrückhalt sowie Öl- und Öldampfrückhalt

PRÜFLUFTKONDITIONIERUNG:

  • partikelfreie, gereinigte, trockene Luft (Luftaufbereitung durch HEPA-Filter und Adsoptionsfilter)
  • Temperierung: 17...23°C
  • Luftfeuchte: 30...60 %
  • Volumenstrom: 50 m³/h bei einem Druck von 7 bar (absolut)

BESTIMMUNG VON:

  • Filterdruckverlust
  • Beladungsverhalten bei Öldosierung - Sättigungsverhalten
  • Konzentration Öl-/Öldampf auf der Reingasseite
  • Fraktionsabscheidegrad für Partikel
  • Abscheidegrad für Öl- bzw. Öldampfphase mittels IR-Spektrometrie

AEROSOLDOSIERUNG:

  • Tröpfchenaerosole in Größenklassen 0,1...0,4 µm
  • Konzentration: 10...40 mg/m³ für Öl-/Öldampf
  • Konzentration: 5...10 mg/m³ für Partikelaerosol

PARTIKELMESSUNG:

  • gravimetrische Bestimmung der Reingaskonzentration für Öl-/Öldampf
  • Partikel-Aerosolmessung durch elektrostatische Klassierung mit dem SMPS System (16,5...680 nm)

ÖL-/ÖLDAMPFANALYSE:

  • Eluieren des mit Mineralölen beaufschlagten Analysefilters, bzw. aller Leitungs-Komponenten auf der Reingasseite zwischen Filterelement und Analysefilter
  • Auswertung mittels FT-IR Spektroskopie

Prüfung der Staubklassen nach DIN EN 60335-2-69 Anhang AA

Kontakt: Dipl.-Ing. Dirk Keßlau (Tel.: +49-351-4081-724)

EINTEILUNG DER STAUBKLASSEN NACH DIN EN 60335-2-69

Stäube werden auf Grundlage ihres Gefährdungspotentials den drei Staubklassen L (leichte Gefahr), M (mittlere Gefahr) und H (hohe Gefahr) zugeordnet. Tabelle 1 zeigt, dass mit dem Gefährdungspotential der auf- bzw. abgesaugten Stäube zunehmende Anforderungen an Industriesauger und Entstauber gestellt werden. Die Eignung der Sauger für das jeweilige Einsatzgebiet ist durch einen genormten Test nachzuweisen.

 

Tabelle 1: Staubklassen nach DIN EN 60335-2-69
Staubklasse
Eignung für gefährlichen Staub mit Grenzwerten bei gewerblicher Beanspruchung [mg/m³]Durchlassgrad D [%]
L (leichte Gefahr)> 1,0< 1,0
M (mittlere Gefahr)≥ 0,1<0,1
H (hohe Gefahr)< 0,1 einschließlich krebserregenden Stäuben und Stäuben mit krebserregenden und krankheitserregenden Partikeln

< 0,005

 

Eine vergleichende Darstellung der Klassifizierung staubbeseitigender Maschinen findet sich auf den Seiten des Instituts für Arbeitsschutz (IFA). 

LEISTUNGEN:

  • Prüfung nach DIN EN 60335-2-69
    • 22.AA.201.1 Prüfung Hauptfiltermaterial
    • 22.AA.201.2 Prüfung Hauptfilterelement
    • 22.AA.201.3 Prüfung der montierten Maschine
    • 22.AA.201.4 Prüfung der Berstfestigkeit

Am Institut für Luft- und Kältetechnik können Ihre Geräte (Staubsauger, Entstauber) entsprechend international gültigen Verfahren einer Prüfung unterzogen werden. Für die erforderlichen Messungen steht der im Foto abgebildete Prüfaufbau zur Verfügung. Bei positivem Ausgang der Untersuchungen wird ein Zertifikat ausgestellt.

  • Beratungs- und Forschungsleistungen

Sie haben den Wunsch Ihre Geräte weiterzuentwickeln? Aufgrund unserer langjährigen Erfahrung auf den Gebieten Filter- und Aerosolmesstechnik und unserer Ausstattung mit modernsten Messgeräten können wir sie hierbei unterstützen.

Prüfung von Schlauch-, Platten-, Patronen- und Taschenfiltern

Kontakt: Dipl.-Ing. Ralf Heidenreich (Tel.: +49-351-4081-720)

PRÜFSTAND FÜR UNTERSUCHUNGEN AN SCHLAUCH-, PLATTEN-PATRONEN- UND TASCHENFILTERN

am Institut für Luft- und Kältetechnik steht ein flexibler, vertikaler Prüfstand zur Verfügung, mit welchem Filterpatronen, Filterschläuche, Filterplatten und Taschenfilter mit einer Länge von bis zu 6 m geprüft werden können. Der Rohgasraum kann auf Grund der modularen Bauweise des Prüfstands in 1,5 m Schritten bis zu einer Höhe von 6 m den Erfordernissen angepasst werden.

LEISTUNGSSPEKTUM:

  • Leistungsmessung an einem Filterelementeprüfstand mit Druckluftregenerierung in Weiterführung der technischen Richtlinien VDI 3677/VDI 3926/DIN 11057
  • Bestimmung des Druck-, Energie- und Abscheidverhaltens der Filterelemente
  • Leistungsvergleich von Filterelementen unter definierten und reproduzierbaren Prüfbedingungen

PRÜFBEDINGUNGEN:

  • Bis zu fünf parallel angeordnete Filterelemente
  • Auslegung des Druckluftregenerierungssystems und Anpassen an das Filterelement
  • Intensivregenerierung, Einzelregenerierung
  • Prüfbedingungen dem Standardfall oder Einzelfall angepasst
  • Verschiedene Prüfstäube
  • Staubmassenstrom; variabel
  • Impulszeit: variabel
  • Regenerierungsdruck: variabel

PRÜFERGEBNISSE:

  • Druckluftverbrauch pro Regenierungsimpuls
  • Mittlerer Druckluftverbrauch pro Filterelement in Abhängigkeit vom Abreinigungsmodus
  • Spezifischer Energieverbrauch der Filterelemente bezogen auf einen Luftvolumenstrom
  • Optimales Betriebsverhalten unter Beachtung von Energie- und Abscheideverhalten
  • Empfohlene Filterflächenbelastung
  • Abscheideverhalten der Filterelemente für entsprechende Stäube
  • Gravimetrische Staubmessung der mittleren Reinluftstaubkonzentration (Garantiewert)
  • Messen von Fraktionsabscheidegraden durch Aerosolspektroskopie

Filterprüfstand zur Abschiedung von Ölnebel und Kühlschmierstoffen

Kontakt: Dr.-Ing. Steffen Blei (Tel.: +49-351-4081-728)

Öle und Kühlschmierstoffe (KSS) werden bei spanenden und umformenden Fertigungsprozessen eingesetzt. Für eine hochqualitative Be- und Verarbeitung von Metallen ist ihr Einsatz unverzichtbar. Der Einsatz des Kühlschmierstoffes dient dabei in erster Linie einer Kühlung des Werkzeugs bzw. einer Reibungsminderung zwischen Werkzeug und Werkstück bei der spanenden oder umformenden Bearbeitung. Bei einem unachtsamen Umgang können für die im Fertigungsprozess beschäftigten Personen gesundheitliche Gefahren entstehen. Ebenso ist von einer Belastung der Umwelt durch eine Luftverschmutzung und Grundwassergefährdung auszugehen.

Mit der Nutzung entstehen aus dem Kühlschmierstoff durch mechanische oder thermische Prozesse charakteristische Kühlschmierstoffaerosole, -rauche, -nebel und -dämpfe. Diese gilt es aus dem Produktionsprozess durch Abscheidemechanismen für die Partikel- und Gasphase im Sinne des Arbeitsschutzes, der Luftreinhaltung und der Qualitätssicherung effizient zu entfernen.

Das ILK Dresden betreibt im Rahmen der Forschung ein Versuchsfeld zur Bewertung von Abscheidern für Ölnebel und Kühlschmierstoffe. Die Untersuchung der Abscheider erfolgt unter Benutzung von modernsten Geräten und Methoden der Aerosolmechanik und Partikeltechnologie von nano über mikro bis makro. Das ILK Dresden kann dabei auf eine langjährige Erfahrung in der Bewertung von Abscheidertechnologien zurückblicken.

LEISTUNGSSPEKTRUM:

  • Prüfung und Charakterisierung von Filterelementen und anderen Abscheidermaterialien/ -einbauten zur Abscheidung von Ölnebel und Kühlschmierstoffen (KSS)
  • Maximale Einbaugrößen der Prüflinge: 630 x 630 mm

PRÜFLUFTKONDITIONIERUNG:

  • Umgebungsluft
  • Temperierung: ca. 20...25°C
  • Luftfeuchte: ca. 50%
  • Volumenstrom: 750...4500 m³/h (druckverlustabhängig)

BESTIMMUNG VON:

  • Filterdruckverlust
  • Beladungsverhalten bei Aerosoldosierung
  • Gesamtabscheidegrad (gravimetrisch)
  • Fraktionsabscheidegrad (partikelanzahlbezogen oder volumenspezifisch)
  • Abscheidegrad für Gas- bzw. Dampfphase nach BIA-Verfahren 3110)

AEROSOLDOSIERUNG:

  • Tröpfchenaerosole in verschiedenen Größenklassen (nm bis μm-Bereich), -konzentrationen und -mengen
  • kundenspezifische Öle oder Schmierstoffe
  • beheizte Dosierung für schwerflüchtige Öle / Schmierstoffe

PARTIKELMESSUNG:

  • gravimetrische Bestimmung der Roh-/Reingaskonzentration nach VDI 2066
  • Aerosolmessung mit Streulichtspektrometern (Laser) durch Messung des aerodynamischen Durchmessers (0,5...20 μm)
  • Aerosolmessung durch elektrostatische Klassierung mit dem SMPS Systems (16,5...680 nm Mobilitätsdurchmesser)
  • Aerosolmessung durch elektrostatische Klassierung mit dem EEPS System (5...580 nm Mobilitätsdurchmesser, Takt 0,1 s)
  • Monitoring der Rohgasdosierung mittels Streulichtspektrometer

GAS-/DAMPFANALYSE:

  • Gesamtkohlenstoffgehalt (Flammenionisationsdetektor, Messbereich 0,5...95000 ppm)
  • Eluieren des mit Mineralölen beaufschlagten Testfilters mit Tetrachlorethen
  • Auswertung mittels FT-IR Spektroskopie

Prüfaufbauten zur Filtermaterialprüfung

Kontakt: Dipl.-Ing. Stefan Holfeld (Tel.: +49-351-4081-727)

LEISTUNGSSPEKTRUM:

  • Wärme- und Kälteverhalten
  • Berstfestigkeit nach DIN EN ISO 2758
  • Flächengewicht gemäß DIN EN ISO 536
  • Bruchwiderstand in Längs- und Querrichtung/Zugversuche gemäß DIN EN ISO 1924-2
  • Luftdurchlässigkeit gemäß DIN EN ISO 9237
  • Schwingungs- und Fallkonditionierung gemäß DIN EN 15695-2

Mineralölkohlenwasserstoffe, Spurenanalytik

Kontakt: Dipl.-Ing. Dirk Keßlau (Tel.: +49-351-4081-724)

MINERALÖLKOHLENWASSERSTOFFE - HERAUSFORDERUNG SPURENANALYTIK

Die Bestimmung niedriger Mineralölkonzentrationen z.B. bei der Prüfung von Filtersystemen entsprechend der Normen ISO 12500 und ISO 8573 kann auch eingesetzt werden, um Maschinen, Geräte und Verfahren weiterzuentwickeln bzw. zu optimieren. Eine weitere Möglichkeit ist die Untersuchung zur Konzentration von Mineralölkohlenwasserstofffen am Arbeitsplatz im Rahmen des Arbeits- und Umweltschutzes.

Anwendungsbeispiel - Optimierung eines Heliumverdichters

Beispielhaft seien an dieser Stelle Optimierungsuntersuchungen an den Filterstufen eines Helium-Verdichters genannt. Um die Standzeit eines nachgeschalteten Kaltkopfes weiter zu erhöhen, wurden durch den Hersteller große Anstrengungen unternommen, die Abscheideleistung des bisherigen Systems zu quantifizieren und in einem weiteren Schritt zu verbessern. In Zusammenarbeit mit dem Kunden wurde eine Messmethode ausgearbeitet, mit welcher folgenden Herausforderungen begegnet werden konnte:

  1. Probenahme unter einem Systemdruck > 20 bar
  2. Parallele Nachfüllung von Helium
  3. Gesamtölkonzentration nach der letzten Abscheidestufe ≤ 2,2 μg/m³

Beratungs- und Forschungsleistungen

Sie haben den Wunsch, Ihre Geräte weiterzuentwickeln? Auf Grund der langjährigen Erfahrung des ILK Dresden auf den Gebieten Filter- und Aerosolmesstechnik und unserer Ausstattung mit modernsten Messgeräten können wir sie hierbei unterstützen. 


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