Für HEPA-Filter gibt es keine einheitliche maximale Betriebstemperatur. Die Temperaturfreigabe gilt für das vollständige Filtermodell. Ulpatek veröffentlicht beispielsweise 80 °C für seinen Gel-Deckenfilter und Dauertemperaturen von 120 °C oder 260 °C für bestimmte HCA-Ausführungen mit Metallrahmen. Gel-Deckenfilter von Ulpatek, Ulpatek-Modelltabelle HCA
Arbeitet Ihr Prozess bei 250 °C, sagt die Kennzeichnung H14 allein nichts darüber aus, ob der Filter dieser Belastung standhält. Für die gewählte Konstruktion brauchen Sie die zulässige Temperatur, Belastungsdauer, Aufheiz- und Abkühlgrenzen, Volumenstrombedingungen und Leistungsanforderungen.
„Bis 260 °C“ ist erst der Anfang der Spezifikation
Eine brauchbare Temperaturspezifikation beantwortet fünf unterschiedliche Fragen:
| Punkt | Was der Einkauf wissen muss |
|---|---|
| Dauertemperatur | Zulässige Betriebstemperatur im dauerhaften Einsatz unter den angegebenen Bedingungen |
| Spitzentemperatur | Zulässige kurzzeitige Überschreitung der Dauertemperatur einschließlich Dauer und Grenzen für Wiederholungen |
| Aufheiz- und Abkühlraten | Zulässige Geschwindigkeit von Temperaturänderungen, auch beim Anfahren und Abstellen |
| Konditionierungsanforderungen | Vorgeschriebenes Tempern, Einbrennen oder andere Vorbereitung vor der Prozessfreigabe |
| Leistungsnachweis | Welche Anforderungen an Abscheidegrad, Integrität, Volumenstrom und Druckverlust gelten und wann sie geprüft werden |
Eine Dauertemperaturfreigabe erlaubt nicht automatisch ein Überschwingen. Eine kurzzeitig zulässige Spitzentemperatur darf nicht als Dauertemperatur verwendet werden.
Eine Spezifikation, die nur „HEPA, 250 °C“ lautet, lässt genug offen, um den falschen Filter auszuwählen.
Wofür die veröffentlichten Temperaturangaben von Ulpatek gelten
Die HCA-Produktseite unterscheidet Temperaturvarianten im Bestellcode und bezeichnet die entsprechende Spalte der Modelltabelle als maximale Dauertemperatur. Die folgenden Beispiele stammen aus dieser Tabelle.
| Ulpatek-Modell | Klasse | Veröffentlichte Dauertemperatur |
|---|---|---|
| HCA-H13-G-W-T-W-610-610-292-FW-S | H13 | 120 °C |
| HCA-H13-SS-W-HT-W-610-610-292-FB-S | H13 | 260 °C |
| HCA-H14-G-W-T-W-610-610-292-FW-S | H14 | 120 °C |
| HCA-H14-SS-W-HT-SG-610-610-292-FB-S | H14 | 260 °C |
Die Optionen T und HT kennzeichnen unterschiedliche Temperaturausführungen. Dass die Produktfamilie mehrere Rahmen- und Dichtungsmaterialien anbietet, bedeutet nicht, dass jede Kombination für 260 °C freigegeben ist. Legen Sie zulässige Temperaturspitzen sowie Aufheiz- und Abkühlraten für das gewählte Modell und den Betriebszyklus gesondert fest. Der Dauertemperaturwert definiert diese Angaben nicht. Ulpatek HCA: technische Angaben und Bestellcode
Glasfasern sind nur ein Teil des Filters
Es ist ein Fehler, die Wärmebeständigkeit von Glasfasern nachzuschlagen und diesen Wert als Temperaturfreigabe des Filters zu verwenden. Ein HEPA-Filter ist eine Baugruppe, deren Komponenten unterschiedliche Aufgaben erfüllen.
| Bauteil | Was bei Temperatur funktionsfähig bleiben muss |
|---|---|
| Filtermedium | Seine Struktur und die spezifizierte Filtrationsleistung |
| Abstandhalter | Faltenabstand und mechanische Abstützung |
| Vergussmasse zwischen Medienpaket und Rahmen | Abdichtung zwischen dem Filtermedienpaket und seinem Rahmen |
| Umlaufende Dichtung oder andere Abdichtung | Abdichtung zwischen Filter und Gehäuse |
| Rahmen und Befestigung | Ausrichtung, Abstützung und erforderliche Anpresskraft während des gesamten Zyklus |
Ein Abstandhalter aus Aluminium ist eine hilfreiche Produktangabe, aber kein Temperaturnachweis. Prüfen Sie auch Vergussmasse, Dichtung, Rahmen und die vollständig freigegebene Ausführung. Ebenso macht ein Edelstahlrahmen aus einem Standard-Medienpaket kein Hochtemperatur-Medienpaket.
Eine Silikondichtung macht nicht jeden Filter für 260 °C geeignet
Die Materialbezeichnung allein reicht nicht. Silikonqualitäten, Dichtungskonstruktionen und Verklebungsverfahren unterscheiden sich. Wird nur die umlaufende Dichtung ersetzt, bleiben die Verbindung zwischen Medienpaket und Rahmen sowie die Abstandhalter unverändert.
Ist die gesamte Filterbaugruppe für 80 °C freigegeben, gilt dieser Wert, bis der Hersteller eine gesondert bewertete Konstruktion liefert. Erhöhen Sie die Temperaturgrenze nicht eigenmächtig, indem Sie ein sichtbares Bauteil austauschen.
Wiederholtes Aufheizen und Abkühlen kann entscheidender sein als die Haltetemperatur
Ein Filter in einer durchgehend betriebenen Heißluftanlage wird anders belastet als ein Filter, der mehrmals täglich von Raumtemperatur auf Prozesstemperatur aufgeheizt wird. Beide Anfragen können „260 °C“ nennen, ihre Aufheiz- und Abkühlzyklen unterscheiden sich aber.
Fordern Sie sowohl Aufheiz- als auch Abkühlgrenzen an. Dokumentieren Sie Zyklusanzahl, Haltezeit bei Temperatur, erwartetes Überschwingen und Abstellablauf. Prüfen Sie neben dem normalen Zyklus auch die Abkühlung im Notfall.
Eine einfache Rechnung zeigt die Auswirkung auf die Produktion. Ein Temperaturanstieg um 200 °C dauert 100 Minuten bei 2 °C/min und 40 Minuten bei 5 °C/min, noch ohne Haltephasen. Dies ist eine Rechenillustration, kein empfohlenes Temperaturprofil. Die zulässige Rate muss aus den Filter- und Gerätespezifikationen hervorgehen.
Anfahrvorgaben lassen sich nicht von einem anderen Produkt übernehmen
Beschaffen Sie das Verfahren für die genaue Kombination aus Filter und Gerät. Nehmen Sie erforderliche Inspektionen oder Prüfungen nach der Konditionierung in den Prozessqualifizierungsplan auf.
Geben Sie die Lufttemperatur zum Volumenstrom an
Bei einer Heißluftanwendung braucht die Angabe „1.000 m³/h“ Bezugsbedingungen. Der tatsächliche heiße Volumenstrom und ein auf eine Referenztemperatur bezogener Volumenstrom sind unterschiedliche Größen.
Bei gleichem Massenstrom und annähernd gleichem Absolutdruck ergibt die Abschätzung für ein ideales Gas:
Heißer Volumenstrom / Referenzvolumenstrom = heiße absolute Temperatur / absolute Referenztemperatur.
Beispielsweise entsprechen 1.000 m³/h bei 20 °C ungefähr 1.819 m³/h bei 260 °C, wenn Massenstrom und Absolutdruck unverändert bleiben: 1.000 × 533,15 / 293,15. Diese Rechnung beschreibt die Gasausdehnung. Sie sagt weder den Betriebspunkt eines Ofenventilators noch den Druckverlust des heißen Filters voraus. NASA Glenn Research Center: Zustandsgleichung
Teilen Sie dem Lieferanten mit, ob der Volumenstrom bei Betriebstemperatur gilt oder auf andere Bedingungen bezogen ist, und nennen Sie diese Bedingungen. Fordern Sie passende Widerstandsdaten und die Ventilatorauswahl an. Ein Katalogpunkt bei Raumtemperatur beschreibt den heißen Betrieb nicht vollständig.
Geben Sie außerdem an, wo die Temperatur gemessen wird. Der Sollwert der Kammer ist nicht zwangsläufig die höchste Lufttemperatur am Filter. Stellen Sie das Temperaturprofil am Filter einschließlich bekannter Unterschiede über der Filterfläche bereit, statt sich nur auf die Anzeige am Bedienbildschirm zu verlassen.
Trennen Sie Werksprüfung und Qualifizierung des Heißprozesses
Fragen Sie, was das Prüfzeugnis tatsächlich belegt. Wurde der Filter bei Umgebungstemperatur geprüft? Erfolgte eine Prüfung nach thermischer Konditionierung? Welche Leistung wurde während oder nach wiederholten Zyklen nachgewiesen?
ULPALAB ist das interne Labor von Ulpatek, in dem die von Ulpatek hergestellten Filter vor dem Versand geprüft werden. Das ersetzt nicht die Verantwortung des Anlagenbetreibers, die Anforderungen des eingebauten Prozesses festzulegen und nachzuweisen. Vereinbaren Sie die erforderlichen Unterlagen vor dem Kauf mit Filterlieferant und Geräte- beziehungsweise Qualifizierungsteam.
Welche Angaben gehören in eine Hochtemperatur-HEPA-Anfrage?
Senden Sie die genauen Filtermaße und die Montagezeichnung, erforderliche Klasse, Volumenstrom und Bezugsbedingungen, Dauertemperatur am Filter, Spitzentemperatur und Dauer, Aufheiz- und Abkühlprofil, Zyklushäufigkeit, Prozessatmosphäre sowie die erforderlichen Nachweisdokumente.
Damit lässt sich eine technische Auswahl beginnen. „H14 mit Silikondichtung, 260 °C“ reicht dafür nicht.
Verträgt ein H14-Filter mehr Wärme als ein H13-Filter?
Nicht aufgrund seiner Klasse. H13 und H14 beschreiben die Filtrationsleistung. Die Temperaturbeständigkeit ergibt sich aus der spezifizierten Konstruktion. Die Ulpatek-Modelltabelle führt beide Klassen in Ausführungen für 120 °C und 260 °C.
Darf ich die Dauertemperatur für einige Minuten überschreiten?
Nur wenn der Hersteller diese Überschreitung für das Modell, die Dauer und die Zyklusbedingungen ausdrücklich erlaubt. Ist keine Spitzentemperatur zulässig angegeben, klären Sie dies, bevor Sie oberhalb der Dauertemperatur arbeiten.
Ist ein Hochtemperatur-HEPA-Filter automatisch für Dampf geeignet?
Nein. Eine Freigabe für trockene Heißluft belegt keine Eignung für Sattdampf, Kondensation oder einen Dampfsterilisationszyklus. Senden Sie die tatsächliche Atmosphäre und die Druckbedingungen, damit der Lieferant den Einsatz beurteilen kann.
