A levegőszűrés célja, hogy a légtechnikai rendszerbe kerülő vagy azon áthaladó levegőből csökkentse a nem kívánt szennyező anyagok mennyiségét. A megfelelő szűrő kiválasztása ezért nemcsak komfortkérdés: hatással lehet a beltéri levegőminőségre, az üzemeltetési költségekre, a berendezések védelmére és a karbantartási igényre is.
A légtechnikai szűrőnek két alapvető kategóriába soroljuk: szűrők szilárd anyagokra és szűrők gázrészecskékre. Mindkét típusnak ugyanaz a célja, hogy csökkentse a levegőben lévő részecskék koncentrációját.
A különböző szennyeződések eltérő szűrési elvet igényelnek. Más megoldás szükséges a por, pollen vagy finom részecskék leválasztására, és más a szagok, gőzök vagy egyes gáz halmazállapotú anyagok csökkentésére.
Gázállapotú szennyezők szűrése: adszorpció aktív szénnel
A gáz állapotú részecskék szűrése az adszorpció (megkötődés) elvén alapul. Az adszorpció a gázok, gőzök, illetve folyadékok megkötődése egy szilárd felületen. Ezekben a szűrőkben az aktív szén különféle típusai a fő szűrőanyagok, melyek képesek hatékonyan eltávolítani a szennyező anyagokat a levegőből.
Az aktív szenes szűrőket jellemzően akkor alkalmazzák, amikor nem elsősorban porszemcséket, hanem szagokat, gőzöket vagy bizonyos gáz halmazállapotú komponenseket kell csökkenteni. Ilyen igény megjelenhet például ipari, konyhai, laboratóriumi vagy olyan komfort légtechnikai környezetben, ahol a levegőminőség mellett a szaghatás kezelése is fontos.
Szilárd részecskék szűrése: porleválasztási elvek
A szilárd anyagokra specializált szűrők olyan anyagokból készülnek, amelyek egy szűrőrétegen keresztül átengedik a levegőt, miközben hatékonyan felfogják és visszatartják a szilárd részecskéket.
Ezen szűrők négyféle porleválasztási módszert alkalmaznak:
A szita hatása
Az egyik legelterjedtebben alkalmazott módszer a légtechnikai szűrők között. Az elv nagyon egyszerű: a szennyeződés mérete nagyobb, mint a közegszálak közötti rés, így ezek a részecskék fennakadnak.
Tehetetlenségi tömeghatás
Ezt a szűrőelvet akkor alkalmazzák, ha a részecskék jelentős tömegűek. A részecske nagy sebességgel érkezik, tömege miatt a közegszálnak ütközik, ahelyett, hogy a légárammal tovább haladna.
Az elfogó hatás
A részecskék egymásra gyakorolt vonzereje a kulcsa ennek a szűrési elvnek. A közegszálak feltöltődnek és vonzzák a porszemcséket, amelyek „elfogva” maradnak a szűrőanyagban.
A diffúziós hatás
A rendkívül kicsi részecskék gyakran szabálytalan úton mozognak, útjuk eltérhet a légáramlástól. Ezt a jelenséget Brown-mozgásnak nevezik, ez növeli annak valószínűségét, hogy a részecskék ütköznek a szűrőközeg szálainak.
A valós működés során ezek a szűrési elvek nem teljesen különülnek el egymástól: egy légtechnikai szűrőben egyszerre több mechanizmus is érvényesülhet. Hogy melyik hatás dominál, azt többek között a részecskeméret, a légsebesség, a szűrőanyag szerkezete és a szűrő telítettsége is befolyásolja.
Miért fontos a szűrőválasztásnál a levegőszűrés alapelveinek megértése?
A levegőszűrés alapelveinek megértése azért hasznos, mert segít elkerülni a túl- vagy alulméretezett szűrési megoldásokat. Egy nem megfelelően kiválasztott szűrő ronthatja a rendszer hatékonyságát, növelheti a nyomásesést, emelheti az energiafogyasztást, vagy nem biztosítja az adott környezethez szükséges levegőminőséget.
Ipari, egészségügyi, irodai vagy vendéglátóipari környezetben ezért érdemes nemcsak a szűrő árát, hanem a teljes életciklus-költséget is figyelembe venni: a szűrési hatékonyságot, az energiaigényt, a csereperiódust és a használt szűrő kezelését is.
A különböző szűrőhatásokat az alábbi grafikonon mutatjuk be. Ez egyértelműen mutatja a részecskeméretet, amelyre az egyes szűrési elvek a legnagyobb hatással vannak.
