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空气过滤器的分类?、过滤机理、使用、更换与选择
2017-11-24
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由于工业化、城镇化和日益增长的化石能源的消耗,悬浮颗粒导致的空气污染变得越来越严重,空气过滤器深受市场欢迎。因为空气过滤器主要用于空气净化,去除空气中的颗粒物污染,以创造洁净的室内环境。

空气过滤器的分类

空调、通风用过滤器按性能可分为以下几种:

1)超**过滤器:计数法检测,过滤效率不低于99.999%的过滤器。分为D、E、F三类。


2)**过滤器:钠焰法检测,过滤效率不低于9.9%的过滤器。分为A、B、C三类。


3)亚**过滤器:对粒径≥0.5μm微粒的计数效率≥95%而小于99.9%的过滤器。


4)高中效过滤器:对粒径≥0.5μm微粒的计数效率≥70%而小于95%的过滤器。


5)中效过滤器:对粒径≥0.5μm微粒的计数效率<70%的过滤器。分为中效1型、中效2型、中效3型过滤器。


6)粗效过滤器:不满足中效及以上级别要求的过滤器。分为粗效1型、粗效2型、粗效3型、粗效4型过滤器。


空气过滤器按形式可分为平板式、折褶式、袋式、卷绕式、筒式和静电式等。


空气过滤器的设置


空调系统的新风和回风应经过滤处理。空气过滤器的设置,应符合下列规定:


1)舒适性空调,当采用粗效过滤器不能满足要求时,应设置中效过滤器;


2)工艺性空调,应按空调区的洁净度要求设置过滤器;


3)净化空调系统过滤器的设置,应符合下列要求:


(1)至少设置三级空气过滤;


(2)第一级应设置在新风口或紧靠新风口处。


(3)第二级应设置在系统的正压段。


(4)第三级应设置在系统的末端或紧靠末端的静压箱附近,不得设在空调箱内。


空气过滤器的过滤机理


过滤机理主要有拦截(过筛)、惯性碰撞、布朗扩散和静电等。


①拦截:即过筛。大于筛孔的粒子拦截下来被过滤掉,小于筛孔漏过去。一般对大粒子有作用,效率很低,是粗效过滤器的过滤机理。


②惯性碰撞:粒子尤其较大粒子随气流流动,作无规则运动。由于粒子的惯性或某种场力作用偏离气流方向,不随气流运动,而与障碍物碰撞、粘住而被过滤掉。粒子越大,惯性越大,效率越高。一般是粗效和中效过滤器的过滤机理。


③布朗扩散:气流中的微小粒子做无规则的布朗运动,与障碍物撞击被钩留粘住,而被过滤掉。粒子越小,布朗运动越强,与障碍物撞击机会越多,效率越高。这也被称作扩散机理。这是亚**、**和超**过滤器的过滤机理。且纤维直径越接近粒子径效果越好。

空气过滤器的性能:


过滤器性能一般包括过滤效率E;初阻力Hc;容尘量g。


①过滤效率E=被过滤器过滤掉的(捕集的)粒子量/未过滤前空气中粒子总量×100%,一般而言:≤0.1?m粒子主要作布朗扩散运动,粒径越小,效率越高。>0.5?m粒子主要作惯性碰撞运动,粒径越大,效率越高。0.1>d>0.5?m之间的粒子其过滤效率有一个**点,即**穿透率的粒径。


②初阻力Hc:气流绕纤维运动产生微小阻力,无数微小阻力之和即滤料对空气的阻力。过滤器的阻力与气流速度有关,速度越大,阻力越大。过滤器的阻力分为初阻力(Hc)和终阻力(Hz)。初阻力(Hc)是过滤器器开始使用时额定风量下的阻力。终阻力(Hz)是过滤器更换时的阻力。一般Hz=2×Hc。


③容尘量g:过滤器到达终阻力时在滤料上所容纳的灰尘重量。


空气过滤器滤料和结构形式


粗效过滤器的滤料一般为:玻璃纤维、化纤、无纺布等其结构型式多为板式、折叠式和袋式。中效过滤器的滤料一般为玻璃纤维、化纤、无纺布等其结构型式多为袋式、楔形折叠式。**过滤器的滤料主要是超细玻璃纤维滤纸。结构型式均为折叠式。有有隔板和无隔板之分。


空气过滤器的使用和更换


①过滤器的使用:粗效、中效、高中效、亚**、**、超**6种过滤器各有各的用途,必须正确使用,如果使用不当,不但不会起作用而且还会产生不良甚至相反的效果。因此,设计、建造和维护管理洁净室的人员要特别注意。粗效过滤器是作为预过滤器使用,一般是设置在空调箱内,其作用是过滤大颗粒的粒子,以保护其后的空调设备(如表冷器和加热器等)和中效以及更**过滤器。一般粗效过滤器不能作为终端过滤器。中效过滤器一般设在空调箱的正压段,其作用是保护亚**、**过滤器等终端过滤器。它除去的是≥1.0?m的中小粒子。一般情况下,中效过滤器是中间过滤器,不能做预过滤器用,也不能做终端过滤器。**和超**过滤器都做为净化系统的终端过滤器。一般放置在洁净室的吊顶上。**过滤器(HEPA)是洁净室的必须的终端过滤器。而超**过滤器是0.1?m,10级、1级或更**别洁净室必须的终端过滤器。


②过滤器的更换:过滤器经过一段时间的运行,当过滤器的阻力达到其终阻力Hz时,一般情况下就要更换了,否则其性能就会下降,达不到应起的作用,甚至会影响系统的正常运行。对粗、中效过滤器而言,有一次性使用后废弃的也有可清洗后继续使用的,不过清洗后的粗、中效过滤器的阻力远比其初阻力大,效率也有所提高。然而亚**、**和超**过滤器都是一次性的,使用后就废弃的。


空气过滤器滤速问题


滤速是指空气垂直于滤料方向穿过滤料的速度。不是过滤器迎面风速。滤速越大粒子惯性力越大,对粗、中效过滤器而言效率越高,但滤速越大,过滤器对空气的阻力也越大。所以一般粗效过滤器滤速为1——2 m/s,中效过滤器的滤速0.2——1 m/s。滤速越大,不利于微小粒子的布朗运动,因此对**、超**过滤器的滤速一般控制在0.02 m/s左右。


空气过滤器的选择


首先要满足效率,其次要重视阻力与容尘量等因素。一般来说,在空气过滤器的全寿命周期成本中,初投资与维护费仅占20%左右,而能耗费用约占80%左右。因此,选择过滤器时应采用较低的阻力(包括面风速不宜过高)为宜。


由于过滤器的阻力会随着积尘量的增加而增大,为防止系统阻力的增加而造成风量的减少,过滤器的阻力应按其终阻力计算。


过滤器的滤料应选用效率高、阻力低和容尘量大的材料,常用的过滤材料有金属丝网、人造纤维、玻璃纤维、无纺布、滤纸等。


对于小型的净化设备,如洁净工作台、风淋室、层流罩等,由于处理的风量小,一般新风进风面采用粗效过滤器或中效过滤器,送风末端必须选用**过滤器或超**过滤器;


对于净化空调系统中空气过滤器的选用与配置,一般根据洁净室的空气洁净度级别和生产工艺的特殊要求,进行合理化选用与配置。


对于1000---10万级的洁净室净化系统,通常采用空气过滤形式,即粗效、中效和**过滤器;粗效、中效一般放在空气处理装置中,且将中效过滤器放在正压段,亚**或**过滤器一般位于净化空调系统的末端。


对于100---1000级的净化空调系统,通常在新风处理装置中设置粗效、中效、亚**过滤器,在洁净室循环风系统中,还要设置**过滤器或超**过滤器;一般地**过滤器位于净化空调系统的末端,即位于洁净室的顶棚上;对于超**过滤器,则必须设在净化空调系统的末端,以确保所需的空气洁净度级别要求。


当已知整个净化系统的空气处理风量时,可根据所选过滤器的额定风量,确定所需过滤器的个数。


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