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Title
Untersuchung des Alterungsvorganges von abreinigbaren Staubfiltermedien bei zeitgesteuerter Abreinigung / Josef Schuberth
Additional Titles
Investigation of the aging progression of cleanable dust filter media at time controlled cleaning
AuthorSchuberth, Josef
CensorHöflinger, Wilhelm ; Schmidt, Eberhard
Published2010
Description137 Bl. : Ill., graph. Darst.
Institutional NoteWien, Techn. Univ., Diss., 2010
Annotation
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
LanguageGerman
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)zeitgesteuerte Abreinigung / Alterung / Filtermedienprüfung / Staubfiltration / Nadelfilzfiltermedien / Bildanalyse / Filtermedieninhomogenität / Schwellenwertsetzung
Keywords (EN)time controlled cleaning / aging / filter testing / dust filtration / needle felt filter media / image analysis / filter media inhomogeneity / thresholding
Keywords (GND)Staubfilter / Alterung / Kennzahl / Messung / Bildanalyse
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-45722 Persistent Identifier (URN)
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Untersuchung des Alterungsvorganges von abreinigbaren Staubfiltermedien bei zeitgesteuerter Abreinigung [4.45 mb]
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Abstract (German)

Im Rahmen der Dissertation wird die bei der Filterprüfung von abreinigbaren Filtermedien verwendete Filtermedienalterung untersucht.

Hierfür wurde eine neue Alterungskammer entwickelt, mit welcher Langzeitalterungstests durchgeführt werden können. Bei den zeitgesteuerten Alterungsversuchen stellte sich heraus, dass nach einer gewissen Alterungszeit der Prüffilterdruckverlust plötzlich extrem ansteigt und das Filtermedium verstopft. Dies wird auf den bei zeitgesteuerter Abreinigung stets zunehmenden Unterdruck an der Reingasseite zurückgeführt. Der extreme Druckverlustanstieg tritt bei kürzeren Zykluszeiten, kleineren Filtrationsgeschwindigkeiten und größeren Abreinigungsintensitäten später auf. Wenn der Druckverlustanstieg als Funktion der Zykluszeit analysiert wird, können im Verlauf der Alterung drei verschiedene Filtrationsmechanismen unterschieden werden. Zu Beginn kann ein typischer progressiver "Tiefenfiltrations-" Druckverlustanstieg beobachtet werden, welcher mit fortschreitender Alterungszeit in einen degressiven "patchy cleaning" ähnlichen Druckverlustanstieg übergeht. Gegen Ende des Alterungsversuchs zeigt sich aufgrund der homogeneren Staubverteilung ein weitestgehend linearer Druckverlustanstieg. Es wird vorgeschlagen den Zeitpunkt des extremen Druckverlustanstiegs als Alterungskennwert zu verwenden. Beim Auftragen des Alterungskennwerts über der Filtrationsgeschwindigkeit erhält man eine Alterungskennlinie, welche zur vergleichenden Beurteilung des Verstopfungsverhaltens von Filtermedien verwendet wird.

Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Gegenüberstellung der Filterprüfungsergebnisse mit Ergebnissen der Oberflächenstrukturanalyse.

Hierbei wurden die am Institut entwickelten Bildanalysemethoden weiterentwickelt und automatisiert. Um die Streuung der Ergebnisse zu verkleinern wurde eine systematische Probenahmemethode entwickelt. Das Thresholdproblem konnte mit Hilfe der mathematisch iterativen Methode nach Otsu gelöst werden. Bei der Gegenüberstellung der Filterprüfungs- und Bildanalyseergebnisse konnte die Anwendbarkeit der automatisierten Bildanalysemethode gezeigt werden. Es zeigte sich, dass durch die automatisierte Bildanalysemethode und die Alterungskammer wesentliche Informationen für die vergleichende Beurteilung von Filtermedien gewonnen werden können.

Abstract (English)

When different cleanable filter media are tested, the aging procedure influences the test result. A new simple aging chamber was developed within the scope of this work, by which long term aging tests can be carried out without blocking the technical sophisticated VDI 3926 test equipment. During the investigation of the aging progression it turned out that after a certain aging time the pressure drop over the filter media shows an extreme increase. This effect has been investigated in detail and the reason was found in the steady increasing under pressure on the clean gas side and the corresponding over pressure decrease during the regeneration. The extreme pressure drop increase occurs for shorter cycle times, slower filtration velocities and higher cleaning intensities later and will most probably not be observed with the usual VDI aging test conditions. It will be proposed to use the time of the extreme pressure drop increase as a characteristic aging value which can be plotted over different filtration velocities in order to obtain a characteristic aging line for a specific filter media. The clogging behaviour of different filter media can now be characterised by the characteristic aging line.

This filter test results have been compared to filter media image analysis results. Therefore the image analysis methods have been automated and a systematic sampling method was developed. It was shown that the automated image analysis method can be used together with the aging chamber for a comparative characterisation of different filter media.

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