Eine neben ”µm“ angegebene Zahl sagt jedoch so gut wie nichts über die zuverlässige Partikelentfernung aus, es sei denn, der Anbieter gibt zusätzlich Angaben zu Leistung, Testbedingungen, Flüssigkeitseigenschaften, Durchflussrate, Druckdifferenz und der genauen Bedeutung dieser Zahl bekannt.
Warum genehmigen beschaffende Stellen eine Patrone dann immer noch allein aufgrund der Mikronzahl?
Weil Filter-Mikron-Rangliste Das lässt sich leicht vergleichen. Bei Beta-Daten ist das nicht der Fall. Ein Kunde sieht zwei “5-Mikrometer”-Patronen, geht von einer funktionalen Gleichwertigkeit aus und entscheidet sich für das günstigere Angebot. Eine Kartusche filtert vielleicht fünfzig Prozent der Partikel bei 5 µm heraus, eine andere vielleicht 99,91 %. Gleiche Überschrift. Deutlich unterschiedliche Kontamination im nachgelagerten Bereich.
Meiner ehrlichen Meinung nach ist die Angabe „nur ein Mikrometer“ keine Spezifikation für die Reinheit. Es handelt sich vielmehr um eine marketingtechnische Kurzform.
A Mikron-Rangliste legt die Bitgröße eines Filters fest. Ein Filter-Beta-Verhältnis die Effizienz der Eliminierung bei dieser Größe durch einen Vergleich der Bitanzahlen vor und nach dem Prozess.
Diese Unterscheidung klärt die Unstimmigkeit zwischen dem Beta-Anteil und der Mikron-Einstufung auf:
Eine Filterpatrone, die lediglich als “10 Mikrometer” bezeichnet wird, lässt den Kunden im Unklaren. Eine Filterpatrone mit der Angabe β10(c) ≥ 1000 gemäß ISO 16889 besagt, dass an der angegebenen Messstelle pro 1.000 stromaufwärts gezählten Partikeln etwa ein Partikel mit einer Größe von 10 µm(c) oder mehr stromabwärts gelangt – was einer Abscheidung von 99,91 TP3T entspricht.
Das lässt sich messen. “10 Mikrometer” allein hingegen nicht.
Ein Mikrometer, abgekürzt als 1 µm, entspricht 0,001 Millimetern. Ein Mikron-Einstufung von handelsüblichen Filterpatronen Die Kartusche enthält Verunreinigungen mit einer bestimmten Partikelgröße, beispielsweise 0,2 µm, 1 µm, 3 µm, 5 µm, 10 µm oder 50 µm.
Aus der Bewertung geht nicht unmittelbar hervor:
Diese Ausklammerung ist von Bedeutung. Pall stellt fest, dass die Begriffe “klein” und “vollständig” keine einheitliche sektorbezogene Definition haben, und empfiehlt, zur Quantifizierung der Leistung stattdessen die Partikelzahl-Effektivität oder den Beta-Anteil heranzuziehen.
A Nenn-Mikron-Filterfeinheit ist in der Regel ein ungefährer Eliminierungswert bei einer vom Hersteller festgelegten Leistung. Dieser Wert kann 50%, 80%, 90% oder ein anderer Wert sein, sofern im Datenblatt nichts anderes angegeben ist.
Eine Rangliste nach absoluten Mikronwerten bedeutet in der Regel eine deutlich höhere Retention, doch der Begriff an sich garantiert keinen einheitlichen Prozentsatz für jeden Filtermarkt. In einigen Fachpublikationen zum Thema Hydraulik wird β75 bzw. eine Wirksamkeit von 98,67% als absolute Grenze angesehen. Verschiedene andere Kartuschenhersteller verwenden Werte wie 99%, 99,9% oder 99,98%.
Diese Unstimmigkeit ist der technische Aspekt.
Donaldson erläutert, dass der ältere hydraulische Richtwert bei etwa β2 für geringe Leistung – 50% Abscheidung – und bei β75 für absolute Effizienz – etwa 98,7% Abscheidung – liegt. Pall warnt jedoch davor, dass diese Begriffe zu vage definiert sind, um eine mathematische Wirkungsgradangabe zu ersetzen.
Ich würde diese Kaufzusammenfassung daher auf jeden Fall ablehnen:
5-Mikron-Absolutfilterpatrone
Und ersetze es durch etwas, das sich testen lässt:
Kartusche mit einem Nennwert von β5(c) ≥ 1000, was einer Entfernung von mindestens 99,91 TP3T bei 5 µm(c) entspricht, geprüft unter den festgelegten Anforderungen und Betriebsbedingungen.
Die zweite Variante sieht für die Bereiche Konstruktion, Qualitätssicherung und Beschaffung dasselbe Ziel vor.
Das Beta-Verhältnis vergleicht die stromaufwärts eines Filters gezählten Partikel mit den stromabwärts gezählten Fragmenten derselben genannten Größe:
βx = Nu ÷ Nd
Wo:
Die Filterwirksamkeit wird dann wie folgt berechnet:
Wirksamkeit = ((β − 1) ÷ β) × 100
Die Filterempfehlungen der Purdue University stützen sich auf dieselbe Methode der Partikelzählung von stromaufwärts nach stromabwärts und weisen darauf hin, dass der Beta-Anteil keine aussagekräftige Bedeutung hat, solange die zugehörige Partikelgröße nicht angegeben wird.
Stellen Sie sich einen Test bei 10 µm vor:
Vergleichen Sie nun einen zweiten “10-Mikrometer”-Filter:
Beide Händler dürfen “10 µm” in den Produkttitel aufnehmen. Schon allein die Beta-Angaben lassen die Effizienzlücke erkennen.
| Angegebener Beta-Anteil | Erfassungsgrad | Anzahl der Fragmente pro 1.000.000 getesteten Proben | Praktische Analyse |
|---|---|---|---|
| β2 | 50% | 500,000 | Lose, kleine Halterung |
| β10 | 90% | 100,000 | Allgemeine Informationen |
| β20 | 95% | 50,000 | Mäßige Wirksamkeit |
| β75 | 98.67% | In Bezug auf 13.333 | Herkömmliche hydraulische “absolute” Begrenzung |
| β100 | 99% | 10,000 | Hocheffiziente Beseitigung |
| β200 | 99.5% | 5,000 | Fundierte Prozessverteidigung |
| β1000 | 99.9% | 1,000 | Hocheffiziente industrielle Reinigung |
| β2000 | 99.95% | 500 | Sehr hohe Partikelrückhaltung |
Die Zahlen täuschen. Ein Wechsel von β100 auf β1000 klingt nach einer Verzehnfachung des Beta-Werts, doch die Partikelkonzentration im Abgas sinkt ebenfalls um das Zehnfache – von 10.000 auf 1.000 Partikel pro Million getesteter Proben.
Und das noch bevor die verunreinigte Luft wieder in den Kreislauf zurückgeführt wird.
In einem hydraulischen Kreislaufsystem oder einem Prozesssystem kann ein Filter mit geringem Wirkungsgrad immer wieder schädliche Partikel zu Pumpen, Ventilen, Dichtungen, Düsen, Membranschichten und produktberührenden Bauteilen zurückführen. Die damit verbundenen Kosten beschränken sich selten auf den Preis der Filterpatrone.
ISO 16889:2022 legt einen Mehrdurchlauf-Test für Filterelemente in der Hydrauliktechnik unter kontinuierlicher Einbringung von Verunreinigungen fest. Mit diesem Verfahren werden die Partikelabscheidung, die Schmutzaufnahmekapazität und das Differenzdruckverhalten unter Verwendung von ISO-Prüfstaub und einer definierten Prüfflüssigkeit bewertet.
Die Ausgabe 2022 umfasst drei grundlegende Aufgaben zum gravimetrischen Test im Upstream-Bereich: 3 mg/l, 10 mg/l und 15 mg/l. Laut ISO soll das Verfahren reproduzierbare Ergebnisse liefern, ohne dass elektrostatische Aufladungen diese beeinflussen.
Das liegt daran, dass ein ISO 16889 Beta-Verhältnis ist größer als eine Partikelzahl im Labor. Das Ergebnis wird in eine definierte Teststruktur eingebettet.
Es gibt jedoch eine Einschränkung, die von Kunden häufig übersehen wird: Die Norm ISO 16889 gilt für Filter in der Hydraulik. Sie sollte nicht pauschal als allgemeiner Nachweis für jeden Gasfilter, jede sterile Membran, jede Kartusche für den Kontakt mit Lebensmitteln, jeden Lösungsmittelfilter oder jede Anwendung mit hochreinem Wasser herangezogen werden.
Ein hydraulischer Multipass-Score beweist nicht unmittelbar:
Unterschiedliche Aufgaben erfordern unterschiedliche Nachweise.
Die beste Frage lautet nicht: “Hat diese Patrone eine ISO-Nummer?” Die ideale Frage lautet vielmehr: “Bildet die genannte Prüfung den Ausfallmechanismus nach, den wir zu regulieren versuchen?”
Das Preismodell der US-Umweltbehörde EPA vom Januar 2024 für Umkehrosmose und Nanofiltration umfasst Reinigung mit einer 5-Mikron-Kartusche als Vorbehandlung zur Entfernung größerer Partikel, die die Membrankomponenten verstopfen könnten. Dabei wird die Kartuschenfiltration als Teil eines Systems betrachtet, das auch die Qualität des Speisewassers, den Schlammdichteindex, die Säurezugabe, den Einsatz von Antiskalanten, den Durchfluss und die Membranverschmutzung berücksichtigt.
Lesen Sie die Wirkungen sorgfältig durch.
Die EPA-Version legt nicht nahe, dass “5 Mikrometer” allein bereits einen ausreichenden Schutz gewährleisten. Die Kartusche ist Teil eines umfassenderen technischen Konzepts. Ein Einkaufsteam wählt 1-µm- und 3-µm-Hochdurchflusskartuschen für Umkehrosmoseanlagen Es müssen noch Angaben zu Wirksamkeit, Differenzdruck, Durchflussleistung, Verschmutzungsgrad und Austauschintervallen eingeholt werden.
Eine kleinere Nummer ist nicht automatisch besser. Eine unnötig große Kartusche kann den Druckverlust erhöhen, die Lebensdauer verkürzen und die Betriebskosten in die Höhe treiben, ohne die endgültige Membranleistung zu verbessern.
In einem Anhang der EPA aus dem Jahr 2024 gab die Stadt Spokane an, mehr als $ 450 Millionen über zehn Jahre Erfahrung im Bereich Abwasser- und Regenwasseranlagen. Das „Waterfront Park Water Improvement Center“ nutzt ein 0,1-Mikron-Membran-Reinigungssystem mit einer konventionellen Betriebskapazität von 50 Millionen Gallonen täglich, Kurzzeitkapazität von bis zu 75 MGD, und ein typischer Durchsatz der Anlage von etwa 30 MGD.
Das prognostizierte Ergebnis lag über 99% – durchschnittlicher PCB-Abtrag, wobei in dem Dokument klargestellt wurde, dass die PCB im Abwasser überwiegend an Schwebeteilchen gebunden waren.
Das ist ein nützlicher Beweis, da er eine Reihe von Entitäten einbezieht:
Eine bloße Angabe von “0,1 Mikrometer” würde uns darüber sicherlich nichts sagen.
Und wir dürfen diesen Einzelfall nicht überbewerten. Er beweist nicht, dass jede 0,1-Mikrometer-Filterpatrone 99% jeder verflüssigten Chemikalie entfernt. Das Ergebnis hängt davon ab, dass die Ziel-PCBs größtenteils mit ablösbaren Schwebstoffen verbunden waren.
Im August 2024 erteilte die FDA die Zulassung PMA P230012 für die UNIPURE-Gasverteilungssysteme für Schwefelhexafluorid. Die Geräte UNIFEYE und UNIPEXY bereiten sterilisiertes Sensorgas vor durch 0,2-Mikron-Reinigung aus Schwefelhexafluorid, auch SF₆ genannt, und Luft.
Die begleitende Analyse beschränkte sich nicht auf die Überprüfung der Porengröße. Sie umfasste zudem die Überprüfung der Filterintegrität über die gesamte Lebensdauer des Produkts hinweg.
Das ist die Sorgfalt, die industrielle Abnehmer an den Tag legen sollten: die Mikrongröße angeben, das angestrebte Ergebnis überprüfen und sicherstellen, dass die Stabilität über die gesamte Anwendungsdauer erhalten bleibt.
Was die Zuständigkeiten für Gas- oder Entlüftungsleitungen betrifft, so gilt: a 0,2-µm-Hydrophob-PTFE-Filter mit 215/226-Adaptern könnte eine sinnvolle Vorgehensweise sein, die man sich einmal ansehen sollte. Bei wässrigen Lösungen ist ein poröser Membranfilter aus hydrophilem PTFE könnte zu einem besseren Befeuchtungsverhalten führen.
Allerdings reichen die PTFE-Chemie und eine 1:0,2-µm-Kennzeichnung noch nicht aus, um die Sterilität zu bestätigen. Dies erfordert eine anwendungsspezifische Retentionsvalidierung, Ehrlichkeitskriterien, Einsatzgrenzen sowie die Dokumentation des Prüforganismus oder des Challenge-Verfahrens.
Die Beste Mikron-Bewertung für Industriefilter ist nicht die kleinste verfügbare Größe. Es handelt sich um den gröbsten Filter, der den nachgeschalteten Prozess bei einem akzeptablen Druckabfall, einem akzeptablen Lösungsintervall und akzeptablen Gesamtbetriebskosten zuverlässig schützt.
Bei der theoretischen Prüfung von Anforderungen verwende ich die folgende Auswahlreihe.
Beginnen wir mit dem schädlichen Akteur:
Danach entwickelt sich eine bedenkliche Größenverteilung. Der Schutz eines Ventilspalts von 20 µm mit einer vage eingestuften 50-µm-Patrone ist eindeutig unzureichend. Der Einbau einer 0,2-µm-Membran zum Auffangen von sichtbaren Ablagerungen in der Rohrleitung ist reine Augenwischerei.
Zur Beseitigung fester Partikel in einer chemisch verträglichen Lösung dient ein 3-Mikron-Filterpatrone aus gesintertem Polyethylen muss möglicherweise geprüft werden. Die Frage lautet weiterhin: 3 µm bei welcher Leistung?
Gehen Sie ausgehend von der Spezifikation des geschützten Elements oder Objekts rückwärts vor.
Für eine abschließende Aufhellungsstufe kann ein β3-Wert von ≥ 1000 erforderlich sein. Ein Membran-Schutzfilter kann bei 5 µm effektiv arbeiten, wobei der erforderliche β3-Wert je nach SDI-Wert des Speisewassers und dem Aufbau der Membranschicht niedriger oder höher ausfallen kann. Bei einem Vorfilter mit Massenübertragung kann die Staubrückhaltekapazität Vorrang vor einer sehr hohen Effizienz im Einzeldurchlauf haben.
Es gibt keinen universellen Beta-Wert, der für jede Anleihe gilt.
Verwenden Sie Formulierungen wie:
Vorgeschriebene Filterleistungsbewertung: β10(c) ≥ 1000 gemäß ISO 16889:2022.
Oder für eine nicht-hydraulische Anwendung:
Mindestabscheidungsgrad: 99,91 TP3T bei 5 µm, bewertet unter Verwendung der angegebenen Testverunreinigung, der Flüssigkeit, der Durchflussrate, des Temperaturniveaus und der Enddifferenzspannung.
Lassen Sie nicht zu, dass der Anbieter “5 Mikrometer absolut” als Ersatz verwendet, ohne den Begriff „absolut“ ausdrücklich anzugeben.
Die Druckverlustdaten müssen Folgendes abdecken:
Eine Kartusche, die zwar die Leistungsanforderungen erfüllt, aber die Überströmventile öffnet, filtert den Prozess nicht. Sie dient lediglich der Dekoration.
Polyethylen, Polypropylen, Nylon, Edelstahl, Glasfaser und Polytetrafluorethylen – PTFE – verhalten sich in Säuren, Laugenschutzmitteln, Oxidationsmitteln, Lösungsmitteln, warmem Wasser, Dampf oder Druckgas nicht alle gleich.
A geplissiertes Filterelement aus Polyethylen bietet im Vergleich zu einer einfachen runden Geometrie eine größere effektive Oberfläche, doch die Plissierung geht nicht zu Lasten der Wirksamkeit oder der Informationen zum Kollapsdruck.
Die Materialverträglichkeit muss folgende Aspekte umfassen:
Eine einzige ungeeignete Dichtung kann eine ansonsten sinnvolle Patronenauswahl zunichte machen.
Die günstigste Patrone kann unter folgenden Umständen zur teuersten Alternative werden:
Ich bin skeptisch, wenn bei einem Filtervergleich zwar der Preis der Filterpatrone angegeben wird, jedoch Angaben zu Filterleistung, Druckschwankungen, Schadstoffaufnahmekapazität und Entsorgungshäufigkeit fehlen.
Das ist keine Preisanalyse. Das ist eine Rechnungsanalyse.
Eine professionelle Angebotsanfrage muss mehr als nur Größe, Durchmesser und Abmessungen in Mikrometern enthalten.
Verwenden Sie folgende Struktur:
Anwendung: Vorbehandlung mit RO-Membranen Flüssigkeit: Prozesswasser Erforderliche Bewertung: β5 ≥ 1000 oder eine 99,91-prozentige TP3T-Entfernung bei 5 µm im Rahmen einer begleitenden Untersuchung Fluss: 40 m FIVE/h pro Immobilie Temperaturstufe: 10–45 °C. Anfänglicher Differenzdruck: Der Anbieter hat die angegebene Auflage anzugeben. Austausch-Differenzdruck: Der Anbieter soll beraten und die Notwendigkeit darlegen. Medien: Chemisch geeignetes PE, PP oder eine andere zugelassene Alternative. Konfiguration: 20-Zoll- oder 30-Zoll-Hochdurchfluss-Filterpatrone. Dokumentation: Wirkungsgradkurve, Prüfverfahren, Schadstoffkapazität, Materialangaben, Maßzeichnung und Rückverfolgbarkeit der gesamten Charge
Für Anwendungen mit besonders feinem Polyethylen könnten die angebotenen Lösungen unter anderem Folgendes umfassen: SOE/DOE-Polyethylenfilter mit einer Porengröße von 5 µm bis 0,2–0,3 µm. In der Spezifikation muss noch zwischen Angaben zur Porengröße und der validierten Eliminationseffizienz unterschieden werden.
Die harte Wahrheit ist ganz einfach: Seriöse Anbieter begrüßen präzise Fragen. Schwache Anbieter flüchten sich in Adjektive.
Nein. Der Mikronwert eines Filters gibt die Partikelgröße an, anhand derer eine Filterpatrone charakterisiert wird, während der Beta-Koeffizient angibt, wie viele Partikel dieser Größe bei einem definierten Test stromaufwärts im Vergleich zu stromabwärts gezählt werden, wodurch die angegebene Größe in einen wiederholbaren prozentualen Abscheidegrad umgerechnet werden kann.
Eine 10-µm-Kartusche kann bei 10 µm die Bezeichnung β2, β100 oder β1000 tragen. Diese Werte stehen jeweils für eine Abscheideeffizienz von 50%, 99% und 99,9%. Die Mikronzahl bleibt gleich, die Leistung jedoch nicht.
Ein hervorragender Filter-Beta-Wert ist ein Wert, der das vorgeschriebene Abwasserreinigungsziel bei der festgelegten Partikelgröße und den vorgegebenen Betriebsbedingungen erfüllt; bei vielen Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Effizienz ist βx(c) ≥ 1000 – was einer Abscheideeffizienz von 99,91 TP3T entspricht – ein aussagekräftigerer Leistungsstandard als eine undefinierte “absolute” Kennzahl.
β1000 ist nicht automatisch für jeden Vorfilter erforderlich. Bei der robusten Massenfiltration kann eine geringere Effizienz gerechtfertigt sein, um die Schmutzaufnahmekapazität zu erhöhen und den Druckabfall zu verringern. Die Wahl sollte sich nach dem zu schützenden Prozess richten und nicht nach einem allgemeinen Verkaufsargument.
Der Beta-Anteil des Filters wird berechnet, indem die Anzahl der Bits, die stromaufwärts des Elements eine bestimmte Größe erreichen oder überschreiten, durch die Anzahl der Bits geteilt wird, die stromabwärts genau bei dieser Größe gezählt werden; anschließend wird der Beta-Wert in den Wirkungsgrad umgerechnet mit E = (β − 1) ÷ β × 100.
Beispielsweise ergibt sich bei 100.000 Partikeln stromaufwärts und 100 Bits stromabwärts ein Wert von β = 1000. Die äquivalente Wirksamkeit beträgt 99,91 TP3T.
Ein niedriger Mikronwert gibt einen vom Hersteller festgelegten, ungefähren Rückhaltegrad an, während eine absolute Mikronangabe in der Regel eine deutlich höhere Rückhaltekapazität bei der angegebenen Partikelgröße signalisiert; da diese Begriffe keine einheitliche Wirksamkeitsgrenze für alle Märkte haben, muss der Käufer den Beta-Koeffizienten, das Prüfverfahren, die Durchflussrate, die Flüssigkeit und den Differenzdruck erfragen.
Gehen Sie niemals davon aus, dass zwei Anbieter den Begriff “absolut” identisch verwenden. Bitten Sie jeden Anbieter, den Begriff in einen prozentualen Wirkungsgrad bei der angegebenen Mikrongröße umzurechnen.
Die effektivste Mikron-Einstufung für gewerbliche Filter ist die gröbste Einstufung, die regelmäßig einen der verunreinigungsempfindlichsten nachgeschalteten Bauteile schützt und gleichzeitig den erforderlichen Durchfluss, einen akzeptablen Druckabfall, die Schmutzaufnahmekapazität, die chemische Verträglichkeit, die Temperaturbeständigkeit sowie eine nachgewiesene Wirksamkeit wie β10(c) ≥ 1000 gewährleistet.
Eine gründliche Reinigung ohne ausreichende Oberfläche oder Schadstoffaufnahmekapazität kann zu einer schnellen Verstopfung führen. Eine oberflächliche Reinigung ohne ausreichende Effizienz kann schädliche Partikel durchlassen. Die beste Wahl schafft einen Ausgleich zwischen beiden Risiken.
Die Angabe der Filterfeinheit in Mikrometern ist nur die Hälfte der Spezifikation.
Bevor Sie eine Industriepatrone freigeben, erfragen Sie bitte die zugehörigen Angaben zum Beta-Verhältnis bzw. zum Abscheidegrad, zur Partikelgröße, zur Prüfmethode, zur Flüssigkeit, zur Durchflussmenge, zu den Grenzwerten für den Druckabfall, zur Verunreinigungsaufnahmefähigkeit, zur Produktverträglichkeit und zu den Austauschbedingungen.
