無隔板超高效空氣過濾器的基本知識及其維護管理

1，無隔板超高效過濾器的基本知識

過濾器是潔凈室的主要凈化設備，是空氣凈化的主要手段。因此，對于從事潔凈室設計、建造和維護管理人員了解和掌握過濾器的基本知識是十分重要的。

a、過濾器的分類

按過濾器的性能（效率、阻力、容塵量）來劃分，通常將其劃分成粗效、中效、高中效、亞高效、高效（HEPA）和超高效（ULPA）六類過濾器。

我國國家標準《空氣過濾器》GB/T 14295-93中將不同過濾器的效率和阻力規定如下：

 過濾器的效率和阻力（GB/T 14295-93）

國家標準《高效空氣過濾器》GB 13554-92中規定將高效過濾器按性能劃分為A、B、C、D四類。D類又通稱為超高效過濾器（或稱為0.1μm高效過濾器或超低透過率過濾器）。

 過濾器的效率和阻力（GB 13554-92）

國外將超高效過濾器（ULPA）的過濾效率指標規定為對于≥0.12μm粒子的過濾效率E≥99.9995%。

關于我國和歐美對過濾器的分類比較如下：

 過濾器的分類表

b、過濾器的過濾機理

過濾機理主要有攔截（過篩）、慣性碰撞、布朗擴散和靜電等。

① 攔截：即過篩。大于篩孔的粒子攔截下來被過濾掉，小于篩孔漏過去。

一般對大粒子有作用，效率很低，是粗效過濾器的過濾機理。

② 慣性碰撞：粒子尤其較大粒子隨氣流流動，作無規則運動。由于粒子的慣性或某種場力作用偏離氣流方向，不隨氣流運動，而與障礙物碰撞、粘住而被過濾掉。粒子越大，慣性越大，效率越高。一般是粗效和中效過濾器的過濾機理。

③ 布朗擴散：氣流中的微小粒子做無規則的布朗運動，與障礙物撞擊被鉤留粘住，而被過濾掉。粒子越小，布朗運動越強，與障礙物撞擊機會越多，效率越高。這也被稱作擴散機理。這是亞高效、高效和超高效過濾器的過濾機理。且纖維直徑越接近粒子徑效果越好。

c、過濾器的性能

過濾器性能一般包括過濾效率E；初阻力Hc；容塵量g。

① 過濾效率 E = 被過濾器過濾掉的（捕集的）粒子量/未過濾前空氣中粒子總量×100%

一般而言：≤0.1μm粒子主要作布朗擴散運動，粒徑越小，效率越高。

> 0.5μm粒子主要作慣性碰撞運動，粒徑越大，效率越高。

0.1 > d >0.5μm之間的粒子其過濾效率有一個更低點，即更大穿透率的粒徑。

② 初阻力Hc：氣流繞纖維運動產生微小阻力，無數微小阻力之和即濾料對空氣的阻力。過濾器的阻力與氣流速度有關，速度越大，阻力越大。

   過濾器的阻力分為初阻力（Hc）和終阻力（Hz）。

   初阻力（Hc）是過濾器器開始使用時額定風量下的阻力。

   終阻力（Hz）是過濾器更換時的阻力。一般Hz = 2×Hc。

③ 容塵量g：過濾器到達終阻力時在濾料上所容納的灰塵重量。

d、濾速

濾速是指空氣垂直于濾料方向穿過濾料的速度。不是過濾器迎面風速。

濾速越大粒子慣性力越大，對粗、中效過濾器而言效率越高，但濾速越大，過濾器對空氣的阻力也越大。所以一般粗效過濾器濾速為1~2 m/s，中效過濾器的濾速0.2~1 m/s。

濾速越大，不利于微小粒子的布朗運動，因此對高效、超高效過濾器的濾速一般控制在0.02 m/s左右。

e、過濾器濾料和結構形式

粗效過濾器的濾料一般為：玻璃纖維、化纖、無紡布等其結構型式多為板式、折疊式和袋式。

中效過濾器的濾料一般為玻璃纖維、化纖、無紡布等其結構型式多為袋式、楔形折疊式。

高效過濾器的濾料主要是超細玻璃纖維濾紙。結構型式均為折疊式。有有隔板和無隔板之分。

f、過濾器的使用和更換

① 過濾器的使用

粗效、中效、高中效、亞高效、高效、超高效6種過濾器各有各的用途，必須正確使用，如果使用不當，不但不會起作用而且還會產生不良甚至相反的效果。因此，設計、建造和維護管理潔凈室的人員要特別注意。

粗效過濾器是作為預過濾器使用，一般是設置在空調箱內，其作用是過濾大顆粒的粒子，以保護其后的空調設備（如表冷器和加熱器等）和中效以及更高級過濾器。一般粗效過濾器不能作為終端過濾器。

中效過濾器一般設在空調箱的正壓段，其作用是保護亞高效、高效過濾器等終端過濾器。它除去的是≥1.0μm的中小粒子。一般情況下，中效過濾器是中間過濾器，不能做預過濾器用，也不能做終端過濾器。

高效和超高效過濾器都做為凈化系統的終端過濾器。一般放置在潔凈室的吊頂上。高效過濾器（HEPA）是潔凈室的必須的終端過濾器。而超高效過濾器是0.1μm，10級、1級或更高級別潔凈室必須的終端過濾器。

② 過濾器的更換

過濾器經過一段時間的運行，當過濾器的阻力達到其終阻力Hz時，一般情況下就要更換了，否則其性能就會下降，達不到應起的作用，甚至會影響系統的正常運行。

對粗、中效過濾器而言，有一次性使用后廢棄的也有可清洗后繼續使用的，不過清洗后的粗、中效過濾器的阻力遠比其初阻力大，效率也有所提高。

然而亞高效、高效和超高效過濾器都是一次性的，使用后就廢棄的。

參考文獻：潔凈室基礎培訓教材：張利群