空氣過濾器

凈化空氣的機器

空氣過濾器是通過多孔過濾材料的作用從氣固兩相流中捕集粉塵,並使氣體得以凈化的設備。它把含塵量低的空氣凈化處理後送入室內,以保證潔凈房間的工藝要求和一般空調房間內的空氣潔凈度。

基本介紹


空氣過濾器(Air Filter)是指空氣過濾裝置,一般用於潔凈車間,潔凈廠房,實驗室及潔凈室,或者用於電子機械通信設備等的防塵。有初效過濾器中效過濾器高效過濾器及亞高效等型號。各種型號有不同的標準和使用效能。
在氣動技術中,空氣過濾器、減壓閥油霧器稱為氣動三大件。為得到多種功能往往將這三種氣源處理元件按順序組裝在一起,稱為氣動三聯件。用於氣源凈化過濾、減壓和提供潤滑。
三大件的安裝順序按進氣方向依次為空氣過濾器、減壓閥、油霧器。三大件是多數氣動系統中不可缺少的氣源裝置,安裝在用氣設備近處,是壓縮空氣質量的最後保證,其設計和安裝,除確保三大件自身質量外,還要考慮節省空間、操作安裝方便、可任意組合等因素。

分類

粗效過濾器的濾料一般為無紡布、金屬絲網玻璃絲、尼龍網等。常用的粗效過濾器有:ZJK-1型自動卷繞式人字形空氣過濾器、TJ-3型自動卷繞式平板形空氣過濾器、CW型空氣過濾器等。其結構形式有板式、摺疊式、帶式和卷繞式。
(2)中效過濾器
常用的中效過濾器有:M-I、Ⅱ、Ⅳ型泡沫塑料過濾器、YB型玻璃纖維過濾器等。中效過濾器的濾料主要有玻璃纖維、中細孔聚乙烯泡沫塑料和由滌綸、丙綸腈綸等製成的合成纖維氈。
(3)高效過濾器
常用的高效過濾器有GB型和GWB型。其濾料為超細玻璃纖維濾紙,孔隙非常小。採用很低的濾速,這就增強了對小塵粒的篩濾作用和擴散作用,所以具有很高的過濾效率。

分類及作用

從氣源出來的壓縮空氣中含有過量的水汽和油滴,同時還有固體雜質,如鐵鏽、沙粒、管道密封劑等,這些會損壞活塞密封環,堵塞元器件上的小排氣孔,縮短元器件的使用壽命或使之失效。空氣過濾器的作用就是將壓縮空氣中的液態水、液態油滴分離出來,並濾去空氣中的灰塵和固體雜質,但不能除去氣態的水和油。
分類詳見下圖。
分類功能作用
初效過濾器去除≥5μm的塵埃粒子,初阻力≤50Pa在空調凈化系統中作為預過濾器保護中效和高效過濾器和空調箱內的其他配件以延長它們的使用壽命。
中效過濾器
去除≥1.0μm的塵埃粒子
初阻力≤80Pa
在空調凈化系統中作為中間過濾器 減少高效過濾器的負荷,延長高效和空調箱內配件的使用壽命。
亞高效過濾器去除≥0.5μm的塵埃粒子,初阻力≤120Pa在空調凈化系統中作中間過濾器 在低級凈化系統中可做終端過濾器使用
高效過濾器
去除≥0.3μm的塵埃粒子
初阻力≤220Pa
在空調凈化系統中的終端過濾器 高級別潔凈室中(0.3μm潔凈室)必須使用的終端凈化設備
超高效過濾器去除≥0.1μm的塵埃粒子,初阻力≤280在空調凈化系統中的終端過濾器 高級別潔凈室中(0.1μm潔凈室)必須使用的終端凈化設備。

應用

空氣過濾器就是為了獲得能夠達到標準的潔凈空氣,一般通風用過濾器就是針對空氣中的不同粒徑的粉塵粒子進行捕捉,吸附,使空氣質量提高,化學過濾器除了吸附灰塵之外主要還可以吸附氣味,通常用於生物製藥、醫院、機場航站樓、人居環境等地方。一般通風用的過濾器用途就比較廣泛了,微電子行業、塗裝行業、食品飲料業等等都有需要。也就是說,過濾器只是一個手段,為了達到潔凈的目標。

性能指標


過濾精度

指允許通過的雜質顆粒的最大直徑。影響過濾精度的關鍵是濾芯,可根據後面元器件的需要選擇不同的濾芯,使其達到相應的過濾精度。

流量特性

指在一定的進口壓力下,通過過濾器的空氣流量與過濾器兩端壓力降之間的關係曲線,實際使用時,最好在壓力損失小於0.03MPa的範圍內選用。在空氣過濾器中,影響流量特性的主要是本體和濾芯。

分水效率

指分離出來的水分與進氣口空氣中所含水分之比。一般要求空氣過濾器的分水效率不小於80%.影響分水效率的主要是導流板。
空氣過濾器用不同的濃度計量有不同的過濾效率。
(1)計重效率 含塵濃度以質量濃度(g/m³)來表示
(2)計數效率 含塵濃度以計數濃度(pc/L)來表示
(3)鈉焰效率 以氯化鈉固體粒子作塵源。通過光電火焰光度計測得氯化鈉粒子濃度。鈉焰效率與計數效率相當。

過濾器阻力

在額定風量下新過濾器的阻力稱為初阻力;在額定風量下,過濾器的容塵量達到足夠大而需要清洗或更換濾料時的阻力稱為終阻力。

過濾器的容塵量

在額定風量下,過濾器的阻力達到終阻力時,其所容納的塵粒總質量稱為該過濾器的容塵。

選擇原則

根據具體情況合理地選擇合適的空氣過濾器,其選擇原則如下:
1.根據室內要求的潔凈凈化標準,確定最末級的空氣過濾器的效率,合理地選擇空氣過濾器的組合級數和各級的效率。如室內要求一般凈化,可以採用初效過濾器;如室內要求中等凈化,就應採用初效和中效兩級過濾器;如室內要求超凈凈化,就應採用初效、中效和高效三級凈化過濾,並應合理妥善地匹配各級過濾器的效率,若相鄰兩級過濾器的效率相差太大,則前一級過濾器就起不到對后一級過濾器的保護作用。
2.正確測定室外空氣的含塵量和塵粒特徵。因為過濾器是將室外空氣過濾凈化後送入室內,所以室外空氣的含塵量是一個很重要的數據。特別是在多級凈化過濾處理,選擇預過濾器時要將使用環境、備件費用、運行能耗、維護與供貨等因素綜合考慮后決定。
3.正確確定過濾器特徵。過濾器的特徵主要是過濾效率、阻力、穿透率、容塵量、過濾風速及處理風量等。在條件容許的情況下,應儘可能選用高效、低阻、容塵量大、過濾風速適中、處理風量大、製造安裝方便、價格低的過濾器。這是在空氣過濾器選擇時綜合考慮一次性投資和二次性投資及能效比的經濟性分析需要。
4.分析含塵氣體的性質。與選用空氣過濾器有關的含塵氣體的性質主要是,溫度、濕度、含酸鹼及有機溶劑的數量。因為有的過濾器允許在高溫下使用,而有的過濾器只能在常溫、常濕度下工作,並且含塵氣體的含酸鹼及有機溶劑數量對空氣過濾器的性能效率都有影響。

有關標準


GB/T 14295-2008 空氣過濾器
GB/T 15187-2005 濕式除塵器性能測定方法
GB/T 17939-2008 核級高效空氣過濾器
GB/T 6165-2008 高效空氣過濾器性能試驗方法 效率和阻力
HG/T 2061-1991 橡膠機械用空氣過濾器
JB/T 6417-1992 空調用空氣過濾器
JB/T 7374-1994 氣動空氣過濾器 技術條件
JG/T 22-1999 一般通風用空氣過濾器性能試驗方法
TB/T 3135-2006 機車、動車用車體空氣過濾器

發展歷史


空氣過濾器的原型是人們為保護呼吸而使用的呼吸保護器具。據記載,早在一世紀的羅馬,凡們在提純水銀的時候就用粗麻製成的面具進行保護在此之後的漫長時間裡.空氣過濾器也取得了進展,但其主要是作為呼吸保護器具用於一些危險的行業,如有害化學品的生產。l827年布朋發現了微小粒子的運動規律,使人們對空氣過濾的機理有了進一步的認識。空氣過濾器的迅速發展是與軍事工業和電子工業的發展緊密相關的50年代,美國對玻璃纖維過濾紙的生產工藝進行了深入的研究,使空氣過濾器得到了改善和發展。60年代,HEPA過濾器問世;70年代,採用微細玻璃纖維過濾紙作為過濾介質的HEPA過濾器,對D.3微米粒徑的粒子過濾效率高達99.9998。八十年代以來,隨著新的測試方法的出現、使用評價的提高及對過濾性能要求的提高,發現HE—PA過濾器存在著嚴重的問題,於是又產生了性能更高的ULPA過濾器。目前,各國仍在努力研究,估計不久就會出現更先進的空氣過濾器。
空氣過濾器本身的設計也取得了顯著進展,其中最重要的是分隔板的去除,即無隔板過濾器的發展。無隔板過濾器不僅消除了分隔板損壞過濾介質的危險,而且有效地增加了過濾面積,提高了過濾效率,並降低了氣流阻力,從而減少了能量消耗。此外,空氣過濾器在耐高溫、耐腐蝕以及防水、防菌等方面也取很大的進展,滿足了一些特殊的需求。

主要應用場所


場所主過濾器效率常見過濾元件特殊要求說明
普通中央空調中的主過濾器F5~F7袋式、無隔板過濾器過濾效率合理衛生,保護室內裝潢,保護空調系統
普通中央空調中的預過濾器G3~F5各種便宜、使用方便的過濾器容塵能力高,供貨有保證保護空調系統,保護下一級過濾器
高檔公共場所中央空調F7袋式、無隔板過濾器 防止風口黑漬,防止室內裝潢褪色
機場航站樓F7袋式、無隔板過濾器 旅客第一印象
學校、幼兒園F7袋式、無隔板過濾器防火特殊安全考慮
診室與病房F7~F8袋式、無隔板過濾器 防止交叉傳染
博物館、圖書館F7袋式、無隔板過濾器 保護珍品
音像工作室F7袋式、無隔板過濾器 保護光學設備和製品
10萬級、1萬級非均勻流潔凈室HEPA有隔板、無隔板高效過濾器逐台測試,無易燃材料過濾器裝在高效送風口
100級潔凈室HEPA 或ULPA有隔板、無隔板高效過濾器出廠前經過逐台掃描檢驗潔凈室末端
一般潔凈室預過濾F8~H10袋式、無隔板、有隔板過濾器 保證末端過濾器正常使用壽命
晶元廠10級、1級潔凈廠房ULPA無隔板ULPA過濾器掃描檢驗,流速均勻,無揮發物當今對過濾器性能要求最高的過濾器
晶元廠10級、1級潔凈廠房預過濾HEPA無隔板、有隔板過濾器迎面風速高保證末端過濾器的使用壽命為“一輩子”
製藥行業30萬級潔凈廠房F8~H10 HEPA袋式、無隔板、有隔板過濾器過濾器不含營養物末端過濾器可以設在中央空調器內
負壓潔凈室排風過濾HEPA無隔板、有隔板過濾器可靠禁止危險物品的排放
轎車塗裝流水線主過濾器F4~F7袋式過濾器不含硅酮,不掉毛,阻燃滿足面漆無疵點,保護均流材料
轎車烤漆流水線主過濾器F6~F7耐高溫有隔板過濾器不含硅酮工藝要求
高要求靜電噴塗生產車間F7~F8袋式、無隔板過濾器不含硅酮,不掉毛保證外觀無疵點
核電站排風HEPA有隔板、無隔板過濾器防火、耐衝擊、專門機構認證 
採用中央空調的機房、交換台、中控室F5~F7袋式、無隔板過濾器 防止因灰塵引起的散熱不良和電路故障
採用櫃式空調的機房、交換台、中控室G3~F5簡易的平板過濾器 因場地限制,櫃式空調很難採用其它形式的過濾器
化纖抽絲工序F8袋式過濾器 防止斷絲
紡紗車間G4~F7袋式過濾器,靜電過濾器 防止“煤灰紗”
食品工業F7袋式、無隔板過濾器無營養物生產環境的衛生
潔凈工作台,風淋HEPA有隔板、無隔板高效過濾器  
軋鋼主電機F7袋式過濾器阻燃防止因粉塵造成的電機故障
捲煙廠中央空調F7自潔式過濾裝置,袋式過濾器 國內煙草行業目前流行自潔式過濾裝置
家庭中央空調G3~G4平板過濾器便宜、美觀擺在超市的商品
普通家用空調尼龍網可清洗阻擋纖維和粗粉塵
風沙地區預過濾慣性除塵裝置,水浴除塵裝置,捲簾過濾器 清除大顆粒粉塵,只在颳風時工作
燃氣輪機與離心式空壓機F7~F8無隔板、袋式、有隔板過濾器,自潔式過濾器抗衝擊,阻燃防止設備內部結垢、磨損、腐蝕
軸流式空壓機F5~F7無隔板、袋式過濾器抗衝擊,阻燃防止葉片磨損
往複式空壓機、內燃機G3~F5袋式過濾器,濾清器,平板過濾器抗衝擊,耐超阻防止汽缸磨損
高級轎車空調F7無隔板過濾元件 防塵,防花粉
高檔家用吸塵器F7 HEPA高檔家用吸塵器結實,抗水防止排風二次污染
潔凈室用吸塵器HEPA無隔板過濾元件結實,抗水防止排風二次污染
家用空氣凈化器F7~F9 HEPA筒狀和方形無隔板過濾元件便宜,美觀擺在超市的商品
防毒面具HEPA無隔板過濾元件耐溫,抗水常與活性炭組合使用
     
注①:“主過濾器”指最末一級的過濾器,或指定部位的過濾器。
注②:有些行業不使用通風過濾器的效率規格,表中的規格大致相當於那些行業的效率規格。
注③:表中未列出壓縮空氣使用的過濾器(空氣濾清器)。