高效過濾器的使用壽命

對于運(yùn)行中的潔凈室，末端高效過濾器的價值并不高，全部加起來可能還不到用戶兩個小時的產(chǎn)值，但更換過濾器的風(fēng)險和間接費(fèi)用會很高。 　　更換過濾器時要停產(chǎn)，停產(chǎn)損失只有業(yè)主自己能算出來，這筆損失肯定比過濾器的備件費(fèi)用高。更換過濾器是十分仔細(xì)的操作，潔凈室內(nèi)的任何東西都經(jīng)不起折騰，碰壞一個不起眼的設(shè)備，其損失可能會高于全部過濾器的費(fèi)用。更換過濾器后要由專業(yè)人員進(jìn)行檢測，有時還要對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，然后還要經(jīng)過一段時間的試運(yùn)行。檢測、調(diào)試、試運(yùn)行，三項(xiàng)費(fèi)用加到一起，可能會與過濾器價格不相上下。聰明的業(yè)主總是希望盡可能地延長高效過濾器的使用壽命，不是為了省過濾器那幾個錢，他們是想避免因更換過濾器而產(chǎn)生的一堆麻煩。 　　舉個極端的例子，當(dāng)代芯片廠潔凈室末端高效過濾器的設(shè)計使用壽命為“一輩子”，即：投入運(yùn)行后永遠(yuǎn)不操高效過濾器的心。那種工廠的技術(shù)日新月異，一個新項(xiàng)目投產(chǎn)后5～7年就落后了，工藝必須更新，廠房要改造，高效過濾器也同時報廢。在那里，高效過濾器的“一輩子”也就是7年，為了保險，設(shè)計師將過濾器的設(shè)計使用壽命定為10～20年。 　　高效過濾器上積灰過多時阻力增大，大到影響正常送風(fēng)時，高效過濾器就該報廢。增大高效過濾器的過濾面積或增加過濾器的數(shù)量，都能延長過濾器的使用壽命。但那些做法的游戲空間不大，你不可能無限地增大過濾面積， 　　要延長高效過濾器的使用壽命，根本的辦法是將灰塵擋在預(yù)過濾器。更換預(yù)過濾器一般無須停產(chǎn)，無須調(diào)試，所以有經(jīng)驗(yàn)的業(yè)主會把注意力和金錢花在預(yù)過濾器上。 　　對于10000級和100000級潔凈廠房，預(yù)過濾可選用F8過濾器（比色法95%），這樣，末端高效過濾器的使用壽命一般可達(dá)5年。在國外項(xiàng)目中和國內(nèi)新建項(xiàng)目中，F8過濾器是非均勻流潔凈室常見的預(yù)過濾器。 　　對于芯片廠100級、10級或更高級別的潔凈廠房，預(yù)過濾器的常見效率級別為H10（MPPS 85%），許多新建項(xiàng)目索性選用HEPA（對0.3mm粒子的效率≥99.97%）。設(shè)計師號稱保證末端高效過濾器使用“一輩子”，其方法不過如此。 　　在國內(nèi)過去的潔凈室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中，過濾器的常見配置為：粗效→中效→高效。那時末端高效過濾器的使用壽命僅為1～3年，差的也就幾個月。 　　有些場合，對高效過濾器使用壽命的規(guī)定不是出于對阻力的考慮，而是其它因素。若廠房中有氫氟酸，而車間空調(diào)又不是全新風(fēng)系統(tǒng)，高效過濾器中的玻璃纖維濾紙會受到回風(fēng)的腐蝕，為了安全，必須定期更換高效過濾器。有些財大氣粗的制藥廠，每年雨季過后要更換高效過濾器，為的是防止過濾器上任何可能的霉菌污染。有些生物實(shí)驗(yàn)室和與危險品打交道的實(shí)驗(yàn)室，在開展一項(xiàng)新的重要課題前，為了可靠，上司會要求使用新的高效過濾器。?。?！轉(zhuǎn)載

過濾器的過濾機(jī)理

撞上→粘住　　空氣中的塵埃粒子，或隨氣流作慣性運(yùn)動，或作無規(guī)則運(yùn)動，或受某種場力的作用而移動。當(dāng)運(yùn)動中的粒子撞到障礙物時，粒子與障礙物表面間的引力使它粘在障礙物上。 纖維過濾材料　　過濾材料應(yīng)能：既有效地攔截塵埃粒子，又不對氣流形成過大的阻力。非織造纖維材料和特制的紙張符合這一要求。雜亂交織的纖維形成對粒子的無數(shù)道屏障，纖維間寬闊的空間允許氣流順利通過。 　　 慣性碰撞與擴(kuò)散碰撞效率隨塵粒大小而異　　過濾器捕集粉塵的量與未過濾空氣中的粉塵量之比為“過濾效率”。小于0.1mm（微米）的粒子主要作擴(kuò)散運(yùn)動，粒子越小，效率越高；大于0.5mm的粒子主要作慣性運(yùn)動，粒子越大，效率越高。在0.1mm與0.5mm之間，效率有一處低點(diǎn)?！?阻力　　纖維使氣流繞行，產(chǎn)生微小阻力。無數(shù)纖維的阻力之和就是過濾器的阻力。　　過濾器阻力隨氣流量的增加而提高，通過增大過濾材料面積，可以降低穿過濾料的相對風(fēng)速，以減小過濾器阻力。 動態(tài)性能　　被捕捉的粉塵對氣流產(chǎn)生附加阻力，于是，使用中過濾器的阻力逐漸增加。被捕捉到的粉塵形成新的障礙物，于是，過濾效率略有改善?！　”徊蹲降姆蹓m大都聚集在過濾材料的迎風(fēng)面上。濾料面積越大，能容納的粉塵越多，過濾器壽命越長。 過濾器報廢　　濾料上積塵越多，阻力越大。當(dāng)阻力大到設(shè)計所不允許的程度時，過濾器的壽命就到頭了。有時，過大的阻力會使過濾器上已捕捉到的灰塵飛散，出現(xiàn)這種危險時，過濾器也該報廢。 靜電 　　若過濾材料帶靜電或粉塵帶靜電，過濾效果可以明顯改善。其原因：靜電使粉塵改變運(yùn)動軌跡并撞向障礙物，靜電力參與粘住的工作。

中國效率分類

對于一般通風(fēng)用過濾器，兩項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)按新過濾器的計數(shù)法效率將過濾器分成五個和四個等級。這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)曾對過濾器市場起了很好的規(guī)范作用，它們結(jié)束了部門間各自為戰(zhàn)的局面，并在過去的“中效”范圍增加了一級“高中效”，以適應(yīng)當(dāng)時人們對改善潔凈室預(yù)過濾器性能的要求。 GB12218-89分級 I II III IV V 粒徑，mm ≥5.0 ≥1.0 ≥0.5 計數(shù)效率，% <40 40≤E<80 20≤E<70 70≤E<99 95≤E<99.9 GB/T14295-93分級 粗效 中效 高中效 亞高效 粒徑，mm ≥5.0 ≥1.0 ≥0.5 計數(shù)效率，% 20≤E<80 20≤E<70 70≤E<99 95≤E<99.9 表中的分級基于80年代末至90年代初的國內(nèi)技術(shù)水平，尤其是考慮了當(dāng)時國產(chǎn)光學(xué)粒子計數(shù)器的水平。這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作已經(jīng)被列入相關(guān)部門的議事日程。 　　中國現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的計數(shù)法與國外計數(shù)法的主要差別在于： 1，國內(nèi)僅測量新過濾器效率，國外測量發(fā)塵各階段效率的平均值； 2，國內(nèi)測量大于某粒徑全部粒子的過濾效率，國外測量某粒徑段粒子的效率； 3，國外計數(shù)測量時使用標(biāo)準(zhǔn)人工粉塵，國內(nèi)使用大氣粉塵。 　 高效過濾器 　　國家標(biāo)準(zhǔn)GB13554-92規(guī)定，高效過濾器為： 1，按GB6165規(guī)定的鈉焰法測試，其效率≥99.9%的過濾器； 2，對粒徑≥0.1mm的粒子，其效率≥99.999%的過濾器。 　　前者指一般高效過濾器，相比之下，國外一般定義高效過濾器的效率為≥99.97%。 　　后者指超高效過濾器。 　　國家有關(guān)部門已經(jīng)計劃對高效過濾器的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂。 ?。。∞D(zhuǎn)載

過濾器的阻力(壓損)

過濾器阻力 　　過濾器對氣流形成阻力。過濾器積灰，阻力增加，當(dāng)阻力增大到某一規(guī)定值時，過濾器報廢?！　⌒逻^濾器的阻力稱“初阻力”；對應(yīng)過濾器報廢的阻力值稱“終阻力”?！　≡O(shè)計時，常需要一個有代表性的阻力值，以核算系統(tǒng)的設(shè)計風(fēng)量，這一阻力值稱“設(shè)計阻力，慣用的方法是取初阻力與終阻力的平均值。 確定終阻力　　終阻力的選擇直接關(guān)系到過濾器的使用壽命、系統(tǒng)風(fēng)量變化范圍、系統(tǒng)能耗。　　一般情況下，終阻力的選取是空調(diào)設(shè)計師的事。有經(jīng)驗(yàn)的工程師可以根據(jù)現(xiàn)場情況改變原設(shè)計的終阻力值?！　∮械脑O(shè)計師會忘記告訴用戶他所選定的終阻力值；有時用戶會改換其它型號過濾器或其它供應(yīng)商，這時，現(xiàn)場工程師不得不自己確定終阻力值。　　大多數(shù)情況下，終阻力是初阻力的2～4倍。 終阻力建議值 效率規(guī)格 建議終阻力，Pa G3(粗效) 100～200 G4 150～250 F5～F6（中效） 250～300 F7～F8（高中效） 300～400 F9～H11（亞高效） 400～450 高效與甚高效 400～600 過濾器越臟，阻力增長越快。過高的終阻力值并不意味著過濾器的使用壽命會明顯延長，但它會使空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量銳減。因此，沒有必要將終阻力值定得過高?！　〉托蔬^濾器常使用直徑≥10mm的粗纖維濾料。由于纖維間空隙大，過大的阻力有可能將過濾器上的積灰吹散，此時，阻力不再增高，但過濾效率降為零。因此，要嚴(yán)格限制G4以下過濾器的終阻力值。 阻力監(jiān)測　　每個過濾段都應(yīng)安裝阻力監(jiān)測裝置。終阻力要靠儀表來判定，不能僅憑操作者的感覺?！　”阋说淖枇ΡO(jiān)測裝置是U型管壓差計。斜管壓差計和曲管壓差計比較美觀。壓差表檔次和價格都高一些。此外，還有將阻力變成電信號的差壓變送器。　　除了能讀數(shù)的阻力監(jiān)測裝置外，還應(yīng)加上終阻力報警裝置。省事的辦法是在壓差計上劃紅杠；保險的方法是使用差壓開關(guān)。

高效過濾器尺寸

484系列 1965年，國產(chǎn)高效過濾器亮相于蚌埠，它的外形尺寸為484×484×220mm。當(dāng)時研制者設(shè)計的安裝模數(shù)為500×500mm，考慮到周邊需預(yù)留吊桿的位置，確定過濾器的斷面為484×484 mm。另一種說法是，當(dāng)時測繪了一只英國過濾器，它的尺寸是484×484mm。 484mm尺寸過濾器的早期商品代號是GS-01和GB-01。其中，G代表“過濾器”，S代表“石棉纖維”,B代表“玻璃纖維”,01代表邊框長484mm。這里的GB與“國標(biāo)”毫不相干。 484mm是中國高效過濾器的經(jīng)典。30多年來，484×484×220mm一直是國產(chǎn)高效過濾器的主流。 630系列　　中國高效過濾器的另一流行尺寸為630×630×220mm。與484mm產(chǎn)生的背景類似，研制者確定的安裝模數(shù)為650mm，減去安裝間隙，就成了630mm。630mm的派生尺寸為315mm，945 mm和1260mm。 630mm過濾器的早期商品代號為GB-03，其中03代表邊框長630mm。 320mm 320×320×260mm過濾器的早期商品代號為GB-02。這一規(guī)格曾與484mm和630mm系列并存，但現(xiàn)在已不多見。 國標(biāo)系列　　國家標(biāo)準(zhǔn)曾規(guī)定高效過濾器的外框邊長為400、500、600、700、800、900mm。這套尺寸標(biāo)準(zhǔn)從未得到過市場的認(rèn)可。 610系列 　　自40年代高效過濾器問世以來，發(fā)達(dá)國家的高效過濾器外框?qū)挾仁冀K以610mm（24"）為主。80年代，進(jìn)口過濾器隨成套設(shè)備進(jìn)入中國。90年代，610mm這一尺寸在國內(nèi)流行。今天，610mm要反客為主。 610mm的派生尺寸為203、305、762、915、1219、1524、1829mm（8”，12”，30”，36”，48”，60”，72”）。 610系列傳統(tǒng)有隔板過濾器的厚度為292mm和150 mm兩種。70年代后出現(xiàn)的無隔板過濾器厚度多在65～100之間。　　空調(diào)器內(nèi)使用的高效過濾器的厚度仍是292mm。寬度尺寸為610mm和305mm兩種，有些過濾器以610mm和305mm為安裝模數(shù)，實(shí)際尺寸略小些。 高效過濾器的額定風(fēng)量　　習(xí)慣上，國產(chǎn)484mm和630mm高效過濾器的額定風(fēng)量標(biāo)為1000m3/h和1500m3/h。實(shí)際使用中，這種額定風(fēng)量要打不少折扣。過濾器是按額定風(fēng)量賣錢的，盡管不合理，但有商業(yè)好處，因此沒人主動將額定數(shù)據(jù)中的“水分”擠掉。好在設(shè)計師們已經(jīng)習(xí)慣了，無非是乘個“保險系數(shù)”。 610mm系列過濾器的風(fēng)量數(shù)據(jù)比較實(shí)在，一般無須乘保險系數(shù)。 設(shè)計師的對策　　今后若干年內(nèi)，484mm、630mm、610mm三套尺寸系列會在中國并存。鑒于此，設(shè)計師可按照自己的嗜好，在這三套系列中任選其一?！　〉?，要避免在同一工程中混用不同尺寸系列的過濾器，因?yàn)槟菢訒o設(shè)計、施工、以及日后的維護(hù)和備件選購帶來麻煩。