Filter

Ein Filter ist eine Vorrichtung zur Abtrennung von Stoffen aus einem flüssigen oder gasförmigen Medium. Filter werden den mechanischen Trennverfahren zugeordnet. Der zentrale Bestandteil ist das Filtermaterial, das eine bestimmte Durchlässigkeit aufweist. Darüber hinaus verfügen Filter über einen Zulauf und einen Ablauf für das Medium. Basierend auf der Art der Filtrierung können Filter zudem über eine Vorrichtung zur Reinigung oder zum Austausch des Filtermaterials verfügen.

Filter können in drei unterschiedliche Funktionstypen unterschieden werden (s. Abbildung 1).

• Oberflächenfilter: Hierbei wird die Trennung erwirkt, indem einzelne Partikel mit einer bestimmten Größe nicht durch die Porenöffnungen des Filtermaterials hindurch gelangen. Das Filtermaterial kann beispielsweise ein Textil sein oder aus Papier. Die Partikel lagern sich an dem Filter ab und bilden einen Filterkuchen. Dieser Filterkuchen steigert bis zu einem gewissen Grad die Effektivität eines Oberflächenfilters. Der Filterkuchen kann meist periodisch entfernt werden.
• Tiefenfilter: Hierbei werden Partikel oder Stoffe innerhalb des Filtermaterials abgetrennt. Die Trennung geschieht dabei durch mehrere Effekte. Das Filtermaterial bildet ein verzweigtes und chaotisches System aus Kanälen, durch die das Medium fließt. Enthaltene Stoffe können dabei an der Oberfläche des Filtermaterials anhaften. Durch ihre eigene Trägheit lagern sich Partikel bei Änderung der Strömungsrichtung durch das Medium an der Oberfläche des Filtermaterials ab. Das Filtermaterial muss in diesen Filtern periodisch ausgetauscht werden. Eine erneute Nutzung des Filtermaterials kann in manchen Fällen nach einer Reinigung möglich sein. Als Filtermaterial für Tiefenfilter können Vliese oder Aktivkohle genutzt werden.
• Querstromfilter: Bei diesen Filtern wird das Medium parallel zum Filtermedium geführt. Dabei verhindert die Strömung, dass sich Partikel an der Filteroberfläche absetzen. Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Filtern wird hier nur ein Teil des Mediums durch den Filter geführt.

Das zu filternde Medium wird mit Druck durch das Filtermedium gepresst. Dabei kommt es durch die oben genannten Betriebsarten zur Abtrennung von Partikeln und Stoffen. Durch den Filtervorgang kommt es zu einem Druckverlust in dem Medium. Dieser Druckverlust kann sich durch die Ablagerung von abgetrennten Partikeln auf und im Filtermaterial steigern. Dies ist ein weiterer Grund zur Reinigung oder zum Austausch des Filtermaterials.

Filter werden in unterschiedlichen Gebieten angewendet. Beispielsweise werden in fossilen Kraftwerken Staubfilter genutzt, um Asche aus dem Rauchgas zu entfernen. In Motoren werden Ölfilter genutzt, um Partikel aus dem Öl zu entfernen, das zur Schmierung genutzt wird.

Englische Übersetzung(en):

filter