Wasserfiltration klingt einfach. In der Praxis handelt es sich bei der Flüssigkeit jedoch selten um reines Wasser – es ist beispielsweise Förderwasser aus Ölquellen, Prozesswasser in Chemieanlagen, Kühlwasser in Kraftwerken oder Reinwasser in pharmazeutischen Reinräumen. Jede Anwendung stellt ganz unterschiedliche Anforderungen an den Filter.
Sintered Edelstahl-Drahtgewebepatronen Diese Filter erfüllen Anforderungen, denen Standardfilter nicht gerecht werden. Dieser Artikel erklärt ihre Funktionsweise, ihre Einsatzgebiete und die zu beachtenden Spezifikationen.
Standardtechnische Spezifikationen
Parameter
Spezifikation
Primärmaterial
Edelstahl AISI 316L (EN 1.4404)
Bauwesen
5-lagiges, vakuumdiffusionsgesintertes Gewebe
Filtrationsleistung (absolut)
1 μm, 2 μm, 5 μm, 10 μm, 20 μm, 40 μm, 75 μm, 100 μm, 200 μm
Betriebstemperatur
-200 °C bis +480 °C kontinuierlich; bis zu 600 °C intermittierend
Maximaler Differenzdruck
1,0 MPa (10 bar / 145 psi)
Porosität
35 %–50 % (variiert je nach Feinheitsgrad)
Standard-Außendurchmesser
30 mm, 50 mm, 60 mm, 65 mm (Sonderanfertigungen möglich)
Standardlängen
10″, 20″, 30″, 40″ (254–1016 mm)
Endkappenstile
DOE, SOE mit 222/226 O-Ring, Gewinde NPT/BSP
O-Ring-Materialien
PTFE, Viton, Silikon, EPDM
Reinigungsmethoden
Rückspülung, Rückimpulsbehandlung, Ultraschallbehandlung, Säure-/Basenbehandlung
Prüfstandards
Blasenpunkt (ISO 4003), Luftdurchlässigkeit (ISO 4022)
Wie gesintertes Drahtgewebe hergestellt wird
Der Filter besteht aus fünf Lagen Edelstahlgewebe mit jeweils unterschiedlichem Drahtdurchmesser und Webmuster. Diese Lagen werden übereinandergelegt und anschließend in einem Vakuumofen bei bis zu 1100 °C durch ein Verfahren namens Diffusionssintern miteinander verbunden.
Bei dieser Temperatur verschmelzen die Kontaktpunkte der Drähte auf molekularer Ebene. Das Ergebnis ist eine einzige, starre, poröse Struktur – kein Stapel einzelner Schichten, die sich verschieben oder trennen könnten. Dies verleiht gesinterten Kartuschen ihre mechanische Festigkeit und gleichmäßige Porengröße.
Die feinen inneren Schichten übernehmen die eigentliche Filtration. Die gröberen äußeren Schichten dienen der Stabilität und als Vorfilter, der größere Partikel auffängt, bevor diese das feine Sieb verstopfen. Dank dieses Schichtaufbaus kann die Filterpatrone mehr Schmutz aufnehmen, bevor sie gereinigt werden muss.
Wo diese Filter eingesetzt werden
Prozesswasser aus einer chemischen Anlage
Chemische Anlagen müssen Prozesswasser filtern, das reaktive Katalysatoren, Feststoffe aus Reaktionen und recycelte Flüssigkeitsströme enthält. Standardfilter verschleißen in diesen Umgebungen schnell.
Gesinterte Edelstahlpatronen eignen sich für saure und alkalische Flüssigkeiten, ohne dass es zu Materialermüdung kommt. Sie fangen Katalysatorpartikel präzise auf und können durch chemische Bäder gereinigt werden, ohne das Siebgewebe zu beschädigen. Dadurch sind sie eine zuverlässige Wahl für die Katalysatorrückgewinnung und Prozesswasser-Rezirkulationssysteme.
Pharmazeutische Wassersysteme
Wassersysteme in Pharmaqualität – ob Reinstwasser (PW) oder Wasser für Injektionszwecke (WFI) – benötigen Filter, die den USP-Standards entsprechen und keine Verunreinigungen verursachen. Gesinterte 316L-Filterpatronen filtern bis zu einer Partikelgröße von 1 Mikron absolut und können mehrfach dampfsterilisiert werden.
Im Gegensatz zu Einwegfiltern behält das starre Sintergewebe seine Porengröße auch nach wiederholten Sterilisationszyklen bei. Dies vereinfacht die Validierung: Der Filter arbeitet konstant, und diese Konstanz lässt sich für behördliche Prüfungen dokumentieren.
Öl- und Gas-Produktionswasseraufbereitung
Offshore-Plattformen und Raffinerien behandeln große Mengen an Produktionswasser – Wasser, das zusammen mit Öl und Gas aus der Bohrung gefördert wird. Dieses Wasser enthält Sand, Ablagerungen, Öltröpfchen und mikrobielle Verunreinigungen. Es weist zudem einen hohen Chloridgehalt auf, der gängige Edelstahlsorten schnell korrodiert.
Edelstahl 316L ist deutlich beständiger gegen chloridbedingte Lochfraßkorrosion als Edelstahl 304. Für Anwendungen in Meerwasser sind Edelstahl 904L oder Duplex-Edelstahl erhältlich. Diese Filter sind für Hochdrucksysteme und Dauerbetrieb mit minimalen Ausfallzeiten ausgelegt.
Kühlwasser für Kraftwerke
Kühlsysteme für Dampfturbinen und Kondensatoren benötigen eine Filtration, die Ablagerungen und biologische Verunreinigungen entfernt, ohne den Durchfluss zu beeinträchtigen. Der geringe Druckverlust von Sintergewebefilterpatronen ist hierbei wichtig – es handelt sich um Systeme mit hohem Durchfluss, bei denen ein restriktiver Filter zu erheblichen Kosten durch erhöhten Energieaufwand beim Pumpen führt.
In nuklearen und radioaktiven Umgebungen ist eine Ganzmetallkonstruktion erforderlich, da Polymermaterialien unter Strahlungseinwirkung zersetzt werden. Edelstahl ist davon unbeeinträchtigt.
Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung
Filtrationssysteme für Lebensmittelkontakt müssen die FDA-Anforderungen erfüllen und CIP-Reinigungszyklen (Clean-in-Place) mit heißen Laugen und Dampf überstehen. Gesinterte Edelstahlpatronen sind mit diesen Reinigungsverfahren kompatibel und bieten im Gegensatz zu faserigen Filtermaterialien keinen Nährboden für Bakterien in den Oberflächenporen.
Getränkehersteller verwenden sie zur Klärung von Prozesswasser und zur Entfernung von Hefepartikeln nach der Gärung.
Kommunale Wasseraufbereitung
Kommunale Kläranlagen sind mit schwankenden Verschmutzungsgraden konfrontiert – saisonalem Oberflächenabfluss, Algenblüten und Industrieabwässern. Sinterfilterpatronen bewältigen variable Partikelbelastungen genauso problemlos wie Faserfilter, ohne zu verstopfen. Dank ihrer Rückspülfähigkeit kann die Patrone gereinigt werden, ohne sie auszubauen, was den Arbeitsaufwand erheblich reduziert. Siehe unsere Seite der Wasseraufbereitungsbranche Weitere Informationen zur Filterauswahl für kommunale Systeme finden Sie hier.
Wichtigste Leistungsvorteile gegenüber Standardfiltern
Vorteil
Was das in der Praxis bedeutet
Temperaturbeständigkeit
Läuft im Dauerbetrieb bis zu 480 °C. Standard-Polymermedien versagen oberhalb von 150 °C.
Chemische Kompatibilität
316L ist beständig gegen Säuren, Laugen, Oxidationsmittel und organische Lösungsmittel.
Wiederverwendbares Design
Reinigung durch Rückspülung, Ultraschall oder chemisches Einweichen möglich. Reduziert Abfall und Ersatzkosten.
Absolute Filtrationsrate
Eine gleichmäßige Porengröße sorgt für eine präzise und wiederholbare Partikelretention – nicht nur nominell.
No fiber shedding
Ganzmetallkonstruktion – nichts, was das Endprodukt verunreinigen könnte.
Strahlungsresistenz
Metall wird von Strahlung nicht beeinträchtigt; geeignet für nukleare Anwendungen.
Die richtige Note wählen
Die Materialauswahl hängt davon ab, welchen Einflüssen der Filter ausgesetzt sein wird:
- SS304 – Wasserfiltration für allgemeine Zwecke, Umgebungen mit niedrigem Chloridgehalt
- SS316L — Meerwasser, chloridreiches Kühlwasser, chemische Prozessströme
- 904L oder Hastelloy – Hochaggressive Säureumgebungen, in denen 316L zu Lochfraß führen kann
Wenn Sie sich nicht sicher sind, welche Sorte für Ihre Anwendung geeignet ist, kann das Ingenieurteam von FILTURE Ihre Fluidzusammensetzung und Betriebsbedingungen überprüfen und eine Empfehlung abgeben.
Häufig gestellte Fragen
Wie oft können Sinterkartuschen gereinigt werden?
Bei sachgemäßer Pflege können Sinteredelstahlkartuschen typischerweise 50–100 Mal gereinigt werden. Bei Anwendungen mit geringen Verunreinigungen und sorgfältigen Reinigungsverfahren kann diese Zahl 200 Zyklen übersteigen. Regelmäßige Leistungsprüfungen (a bubble point test Eine Durchflussprüfung (oder Durchflussmessung) zeigt Ihnen an, wann der Filter sich dem Ende seiner Lebensdauer nähert.
Welche Reinigungsmethode ist am besten geeignet?
Das hängt von der Art der Verschmutzung ab:
- Oberflächenablagerungen → Rückspülen oder Rückpulsieren mit sauberer Flüssigkeit
- Eingebettete Partikel → Ultraschallreinigung in einem geeigneten Lösungsmittel
- Organische oder chemische Ablagerungen → chemisches Einweichen in einer kompatiblen Säure- oder Basenlösung
- Hartnäckige Kohlenstoffablagerungen → Wärmebehandlung (Kalzinierung) zum Abbrennen der Rückstände
Sind Sinterkartuschen besser als plissierte Drahtgewebekartuschen?
Sie unterscheiden sich eher, als dass sie besser oder schlechter wären. Sinterfilterpatronen besitzen eine starre, feste Struktur, die die Porengröße auch unter hohem Druck und Temperaturschwankungen beibehält. Plissierte Filterpatronen bieten bei gleicher Größe eine größere Oberfläche und eignen sich daher besser für Anwendungen mit hohem Durchfluss und niedrigerem Druck. Bei der Wasserfiltration mit aggressiven Chemikalien, hohen Temperaturen oder strengen Validierungsanforderungen sind Sinterfilterpatronen in der Regel die bessere Wahl.
Sprechen Sie mit FILTURE über Ihren Filtrationsbedarf.
Jeder Filtrationsauftrag ist anders. Wenn Sie sich nicht sicher sind, welche Filterpatrone zu Ihrem System passt, sehen Sie sich die vollständigen Spezifikationen unserer Filterpatronen an. Plissiertes Edelstahl-Gewebe-Filterelement und Edelstahl-Sintergewebe-Filterelement, oder request a quote mit Ihren Abmessungen, der Mikron-Nennleistung und den Betriebsbedingungen.
Lieber per E-Mail? Kontaktieren Sie uns unter sam.young@filturemetal.com – wir antworten Ihnen direkt und ohne Verkaufsgespräch.
