Institut für Radiohydrometrie der TU München

Aufbau eines Strömungsmodells zur Nachbildung eines eingebauten Filters unter  Einsatzbedingungen

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Durchlässigkeit und hydraulische Eigenschaften

con-slot Filter und Siebe zeichnen sich durch besonders große freie Eintrittsfläche aus. Da jedoch die freie Eintrittsfläche nicht allein das Kriterium für die Leistungsfähigkeit ist, sollten direkte Vergleiche mit anderen Filterkonstruktionen nicht angestellt werden.

In der Praxis ist häufig festzustellen, dass bei der Ermittlung der freien Eintrittsfläche die Stützstäbe in der Breite „b2“ nicht berücksichtigt werden. Das ergibt einerseits ein falsches Ergebnis, andererseits unrichtige Folgewerte in der Strömungsberechnung. Die Werte aus der speziellen Beschaffenheit der con-slot Filterkonstruktionen gehen in die Konstanten „a“ und „b“ ein. (sh. Gesetz Forchheimer-Schnebelli)

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Das bedeutet: selbst wenn der Vergleich mit anderen Filterkonstruktionen zunächst ungünstig für con-slot Filter aussehen sollte, zeigt die Berechnung der Strömungsverluste alle Vorteile der con-slot Filter. Bedingt ist dies durch die Formgebung des „V“- Spaltes, vergleichbar einer Venturidüse.

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Als hydraulische Eigenschaften von Filterrohren oder -platten werden Gesetzmäßigkeiten zusammengefasst, die die Gefälle (bzw. Druckverluste) an der Filterwand in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des durchströmenden Mediums beschreiben. Versuche zeigen, dass mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit (Filtergeschwindigkeit) „v“ das Gefälle „I“ an der Filterwand wächst.

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Der Unterschied zwischen laminarer und turbulenter Strömung des Mediums gilt auch in der Strömungslehre des Filtrationsbereichs. Der Übergang von laminarer zur turbulenten Strömung vollzieht sich an der Wandung von con-slot Filtern jedoch nicht plötzlich wie bei Rohr- oder Gerinneströmung, sondern eher allmählich wie in porösen Medien, z. B. Filteranschwemm-Media, Filtersande, Sintermetalle etc., oder Austausch-Media wie Kunstharze, Katalysatoren etc. In der Anwendung zeigt sich immer wieder, dass eine Kombination dieser Medien mit con-slot Filtern für Betrieb und Wirt­schaftlichkeit vorteilhafte strömungstechnische Eigenschaften entwickelt.

Da keine mathematische Gleichung existiert, durch die der Widerstand des Filterrohres nur für laminare oder nur für turbulente Strömung definiert wird, wird besser zwischen „zähigkeitsbedingter" und „trägheitsbedingter" Strömung des Mediums durch die Filterwand unterschieden.

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Die Konstanten „a" und „b" stellen die Widerstandszahlen der con-slot Filterkonstruktion für die zähigkeitsbedingte bzw. trägheitsbedingte Strömung dar.

Die am Institut für Radiohydrometrie, München, durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass dem con-slot Filter eine Durchlässigkeit in der Dimension eines k-Wertes zuzuordnen ist:

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Hieraus ergibt sich:
Je größer der k-Wert - nicht die offene Ein­trittsfläche - um so größer die Filterleistung.
Für verschiedene Standard-Filterkonstruktionen stehen Leistungsdiagramme zu Ihrer Verfügung, berechnet für Wasser mit einer Temperatur von 14 Grad Celsius. Wir helfen Ihnen gern mit unseren Berechnungsprogrammen, wenn es um andere Medien, andere Konditionen geht.

con-slot Filter: hohe Durchlässigkeit kombiniert mit hohen mechanischen Festigkeitswerten.

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