凈化過(guò)濾器基礎(chǔ)知識(shí)

a.y@:淺談凈化過(guò)濾器淺談凈化過(guò)濾器

基本常識(shí)

◎過(guò)濾概述

過(guò)濾材料

既有效地?cái)r截塵埃粒子，又不對(duì)氣流形成過(guò)大的阻力。雜亂交織的纖維形成對(duì)粒子的無(wú)數(shù)道屏障，纖維間寬闊的空間允許氣流順利通過(guò)。

效率

m的粒子主要作慣性運(yùn)動(dòng)，粒子越大，效率越高。mm（微米）的粒子主要作擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，粒子越小，效率越高；大于0.5m過(guò)濾器捕集粉塵的量與未過(guò)濾空氣中的粉塵量之比為“過(guò)濾效率”。小于0.1

阻力

纖維使氣流繞行，產(chǎn)生微小阻力。無(wú)數(shù)纖維的阻力之和就是過(guò)濾器的阻力。

過(guò)濾器阻力隨氣流量增加而提高，通過(guò)增大過(guò)濾材料面積，可以降低穿過(guò)濾料的相對(duì)風(fēng)速，減小過(guò)濾器阻力。

動(dòng)態(tài)性能

被捕捉的粉塵對(duì)氣流產(chǎn)生附加阻力，于是，使用中過(guò)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(guò)濾效率略有改善。

被捕捉的粉塵大都聚集在過(guò)濾材料的迎風(fēng)面上。濾料面積越大，能容納的粉塵越多，過(guò)濾器壽命越長(zhǎng)。

使用壽命

濾料上積塵越多，阻力越大。當(dāng)阻力大到設(shè)計(jì)所不允許的程度時(shí)，過(guò)濾器的壽命就結(jié)束。有時(shí)，過(guò)大的阻力會(huì)使過(guò)濾器上已捕捉到的灰塵飛散，出現(xiàn)這種二次污染時(shí)，過(guò)濾器也該報(bào)廢。

靜電

若過(guò)濾材料帶靜電或粉塵帶靜電，過(guò)濾效果可以明顯改善。因靜電使粉塵改變運(yùn)動(dòng)軌跡并撞向障礙物，靜電力參與粘住的工作。◎過(guò)濾效率

在決定過(guò)濾效率的因素中，粉塵“量”的含義多種多樣，由此計(jì)算和測(cè)量出來(lái)的過(guò)濾器效率數(shù)值也就不同。實(shí)用中，有粉塵的總重量、粉塵的顆粒數(shù)量；有時(shí)是針對(duì)某一典型粒徑粉塵的量，有時(shí)是所有粉塵的量；還有用特定方法間接地反映濃度的通光量（比色法）、熒光量（熒光法）；有某種狀態(tài)的瞬時(shí)量，也有發(fā)塵全過(guò)程變化效率值的加權(quán)平均量。

對(duì)同一只過(guò)濾器采用不同的方法進(jìn)行測(cè)試，測(cè)得的效率值就會(huì)不一樣。離開(kāi)測(cè)試方法，過(guò)濾效率就無(wú)從談起?！蜻^(guò)濾器阻力

過(guò)濾器對(duì)氣流形成阻力。過(guò)濾器積灰，阻力增加，當(dāng)阻力增大到某一規(guī)定值時(shí)，過(guò)濾器報(bào)廢。

新過(guò)濾器的阻力稱“初阻力”；對(duì)應(yīng)過(guò)濾器報(bào)廢時(shí)的阻力值稱“終阻力”。

終阻力

終阻力的選擇直接關(guān)系到過(guò)濾器的使用壽命、系統(tǒng)風(fēng)量變化范圍、系統(tǒng)能耗。

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（初中效）

150～250

F5～F6（中效）

250～300

F7～F8（高中效）

300～400

F9～H11（亞高效）

400～450

高效與超高效

400～600

過(guò)濾器越臟，阻力增長(zhǎng)越快。過(guò)高的終阻力值并不意味著過(guò)濾器的使用壽命會(huì)明顯延長(zhǎng)，但它會(huì)使空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量銳減。因此，沒(méi)有必要將終阻力值定得過(guò)高。

m的粗纖維濾料。由于纖維間空隙大，過(guò)大的阻力有可能將過(guò)濾器上的積灰吹散，此時(shí)，阻力不再增高，但過(guò)濾效率降為零。因此，要嚴(yán)格限制G4以下過(guò)濾器的終阻力值。m低效率過(guò)濾器常使用直徑≥10。每個(gè)過(guò)濾段都應(yīng)安裝阻力監(jiān)測(cè)裝置。終阻力要靠?jī)x表來(lái)判定，不能僅憑操作者的感覺(jué)。

◎容塵量

容塵量是在特定試驗(yàn)條件下，過(guò)濾器容納特定試驗(yàn)粉塵的重量。這里的“特定”是指：

a.標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)風(fēng)洞，以及相關(guān)試驗(yàn)與測(cè)量設(shè)備；

b.比實(shí)際大氣粉塵顆粒大得多的標(biāo)準(zhǔn)“道路塵”；

c.委托方與試驗(yàn)方商定、或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法與計(jì)算方法；

d.委托方與試驗(yàn)方商定的終止試驗(yàn)的條件。

容塵量與過(guò)濾器實(shí)際容納粉塵的重量沒(méi)有直接對(duì)應(yīng)關(guān)系，孤立的容塵量數(shù)據(jù)對(duì)用戶沒(méi)有任何意義?！蚩晌腩w粒物

空氣中的大顆粒粉塵被人的鼻腔阻攔，小顆粒粉塵可能隨氣流進(jìn)入氣管和肺部，這些粉塵被氣管和肺部的“巨噬細(xì)胞”吞食并消化，巨噬細(xì)胞吃不凈的那些細(xì)菌和病毒還會(huì)被白血球消滅掉。

m的顆粒物”。mm的顆粒物才會(huì)隨氣流進(jìn)入氣管和肺部。因此，人們將“可吸入顆粒物”定義為“空氣中≤10mm的粉塵過(guò)濾掉，只有小于10m人的鼻子的鼻毛、分泌物和黏膜可以將大多數(shù)大于10m以上的顆粒物去掉，剩下的“可吸入顆粒物”為T(mén)M5。mm以上的顆粒物，剩下的就是“可吸入顆粒物”，技術(shù)上標(biāo)為T(mén)M10。我們經(jīng)常聽(tīng)到的“可吸入顆粒物”就是這個(gè)TM10。如果將5m空氣中的全部粉塵量為“總懸浮顆粒物”，去掉10可吸入顆粒物與健康效應(yīng)

濃度

mg/m3

健康效應(yīng)

總懸浮顆粒物

可吸入顆粒物

>0.29

>0.20

免疫功能改變的閾濃度，居民呼吸道疾病患病率開(kāi)始增加。

0.21

0.15

居住區(qū)空氣日平均最高允許濃度。

<0.16

<0.11

不引起小學(xué)生免疫功能改變的閾下濃度，不引起人群呼吸道患病率增加。◎化學(xué)過(guò)濾器

化學(xué)過(guò)濾器清除空氣中的氣體污染物。在通風(fēng)和空調(diào)領(lǐng)域，化學(xué)過(guò)濾器使用活性炭作為主要過(guò)濾材料?；瘜W(xué)過(guò)濾器典型應(yīng)用場(chǎng)所有：芯片廠、核工業(yè)、飛機(jī)場(chǎng)、環(huán)保、博物館等，有些家電中也使用了化學(xué)過(guò)濾材料。

化學(xué)過(guò)濾原理

化學(xué)過(guò)濾器有選擇性地吸附有害氣體分子，而不是像普通過(guò)濾器那樣機(jī)械地清除雜質(zhì)。

活性炭材料中有大量肉眼看不見(jiàn)的微孔，其中絕大部分微孔的孔徑在5?～500?之間，單位材料中微孔的總內(nèi)表面積可高達(dá)700～2300m2/g，也就是說(shuō)，在一個(gè)米粒大小的活性炭顆粒中，微孔的內(nèi)表面積相當(dāng)于一個(gè)大客廳內(nèi)墻面的大小。

沒(méi)有明顯化學(xué)反應(yīng)的吸附稱為物理吸附，這種吸附主要靠的是范德瓦爾斯力。空氣中沸點(diǎn)高（常溫或更高）的游離分子接觸活性炭后，有些在微孔中凝聚成液體并因毛細(xì)管原理呆在那，有些填滿與分子尺寸相當(dāng)?shù)奈⒖锥c材料成為一體。大氣中的氮?dú)狻⒀鯕?、二氧化碳、氫氣、氬氣等主要成分的沸點(diǎn)都很低，活性炭吸附不了它們。普通活性炭是疏水性材料，所以對(duì)水蒸汽的吸附能力也有限。此外，活性炭還能吸附某些空氣微生物并殺死它們。

經(jīng)化學(xué)處理而使材料與有害氣體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的吸附稱化學(xué)吸附。活性炭靠范德瓦爾斯力抓到氣體分子，材料上的化學(xué)成分與污染物起反應(yīng)，生成固體成分或無(wú)害的氣體。進(jìn)行化學(xué)處理的主要方法是在活性炭中均勻地?fù)饺胩囟ǖ脑噭?，所以?jīng)化學(xué)處理的活性炭也稱“浸漬炭”。

使用過(guò)程中，吸附能力會(huì)不斷減弱，當(dāng)減弱到某一程度，過(guò)濾器報(bào)廢。如果僅為物理吸附，用加熱或水蒸汽熏蒸的辦法可使有害氣體脫離活性炭，使活性炭再生。

活性炭材料

活性炭材料分顆粒炭、纖維炭、粉炭。

纖維活性炭由含碳有機(jī)纖維制成。它的孔徑?。?lt;50?）、吸附容量大、吸附快、再生快。常用的纖維基材有酚醛、植物纖維、聚丙烯腈、瀝青。

吸附性能

吸附容量。單位活性炭所能吸附污染物的最大量稱吸附容量。不同材料的吸附容量會(huì)不同；同一材料對(duì)不同氣體的吸附容量會(huì)不同；溫度、背景濃度改變，吸附容量也會(huì)變化。

滯留時(shí)間。空氣在活性炭層中逗留的時(shí)間稱滯留時(shí)間。滯留時(shí)間越長(zhǎng)，吸附越充分。為保持足夠的滯留時(shí)間，炭層要足夠厚，過(guò)濾風(fēng)速要盡可能低。

使用壽命。新的活性炭吸附效率高，使用中效率不斷衰減，當(dāng)過(guò)濾器下游有害氣體接近允許的濃度極限時(shí)，過(guò)濾器報(bào)廢。報(bào)廢前的使用時(shí)間就是使用壽命，也稱有效防護(hù)時(shí)間。

選擇性。一般說(shuō)來(lái)，在物理吸附中易被吸附的有：分子量大的氣體、沸點(diǎn)高的氣體、揮發(fā)性有機(jī)氣體。若活性炭經(jīng)化學(xué)浸漬，還可以清除平時(shí)難以對(duì)付的氣體，或突出對(duì)某類氣體的吸附能力。

活性炭過(guò)濾器的選用

影響活性炭過(guò)濾器吸附效果和使用壽命的主要因素有：污染物的種類和濃度、氣流在過(guò)濾材料中的滯留時(shí)間、空氣的溫度和濕度。

實(shí)際選用時(shí)，要根據(jù)污染物種類、濃度和處理風(fēng)量等條件，確定過(guò)濾器形式和活性炭種類。

活性炭過(guò)濾器的上下游均應(yīng)有好的除塵過(guò)濾器，其效率規(guī)格應(yīng)不低于F7。上游過(guò)濾器防止灰塵堵塞活性炭材料；下游過(guò)濾器攔住活性炭本身的發(fā)塵

過(guò)濾效率

試驗(yàn)方法

計(jì)重法Arrestance

試驗(yàn)塵源為大粒徑、高濃度標(biāo)準(zhǔn)粉塵。粉塵的主要成分是經(jīng)篩選的、規(guī)定地區(qū)的浮塵，再摻入規(guī)定量的細(xì)碳黑和短纖維。大多數(shù)國(guó)家規(guī)定使用美國(guó)亞利桑那荒漠地帶的“道路塵”（ArizonaRoadDust），中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)曾規(guī)定使用黃土高原某村落的塵土，日本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用源于日本的“關(guān)東亞黏土”。測(cè)量的“量”為粉塵重量。

過(guò)濾器裝在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)風(fēng)洞內(nèi)，上風(fēng)端連續(xù)發(fā)塵。每隔一段時(shí)間，測(cè)量穿過(guò)過(guò)濾器的粉塵重量或過(guò)濾器上的集塵量，由此得到過(guò)濾器在該階段按粉塵重量計(jì)算的過(guò)濾效率。最終的計(jì)重效率是各試驗(yàn)階段效率依發(fā)塵量的加權(quán)平均值。

計(jì)重法試驗(yàn)的終止試驗(yàn)的條件為：約定的終阻力值，或效率明顯下降時(shí)。這里的所謂“約定”是指客戶與試驗(yàn)者間的約定，或試驗(yàn)者自己的規(guī)定。顯然，約定終止試驗(yàn)的條件不同，計(jì)重效率值就不同。

終止試驗(yàn)時(shí)，過(guò)濾器容納試驗(yàn)粉塵的重量稱為“容塵量”。

計(jì)重法用于測(cè)量低效率過(guò)濾器，那些過(guò)濾器一般用于中央空調(diào)系統(tǒng)中的預(yù)過(guò)濾。

計(jì)重法試驗(yàn)是破壞性試驗(yàn)，不能用于制造廠的日常產(chǎn)品性能檢驗(yàn)。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：美國(guó)ANSI/ASHRAE52.1-1992，歐洲EN779-1993，中國(guó)GB12218-89。比色法Dust-spot

試驗(yàn)臺(tái)和試驗(yàn)粉塵與計(jì)重法所用相同。粉塵“量”為采樣點(diǎn)高效濾紙的通光量。

在過(guò)濾器前后采樣，采樣頭上有高效濾紙，顯然，過(guò)濾器前后采樣點(diǎn)高效濾紙的污染程度會(huì)不同。試驗(yàn)中，每經(jīng)過(guò)一段發(fā)塵試驗(yàn)，測(cè)量不發(fā)塵狀態(tài)下過(guò)濾器前后采樣點(diǎn)高效濾紙的通光量，通過(guò)比較濾紙通光量的差別，用規(guī)定計(jì)算方法得出所謂“過(guò)濾效率”。最終的比色效率是試驗(yàn)全過(guò)程各階段效率值依發(fā)塵量的加權(quán)平均值。

終止試驗(yàn)的條件與計(jì)重法條件相似：約定的終阻力值，或效率明顯下降時(shí)。

比色法用于測(cè)量效率較高的一般通風(fēng)用過(guò)濾器，空調(diào)系統(tǒng)中的大部分過(guò)濾器屬于這種過(guò)濾器。比色法曾是國(guó)外通行的試驗(yàn)方法，這種方法逐漸被計(jì)數(shù)法所取代。

嚴(yán)格的比色法是破壞性試驗(yàn)。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：美國(guó)ANSI/ASHRAE52.1-1992，歐洲EN779-1993。大氣塵計(jì)數(shù)法

塵源為自然大氣中的“大氣塵”。粉塵的“量”為大于等于某粒徑的全部顆粒物個(gè)數(shù)。測(cè)量粉塵的儀器為普通光學(xué)或激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器。效率值為新過(guò)濾器的初始效率。

名稱解釋

A，B，C，D

集成電路制造業(yè)對(duì)氣載分子污染物的分類。A代表酸性氣體（Acids），B代表堿性氣體（Bases），C代表可凝聚化合物（Condensables），D代表其它摻雜氣體（Dopants）。

AbsoluteFilter，絕對(duì)過(guò)濾器

早期國(guó)外某公司為有隔板高效過(guò)濾器起的商品名，對(duì)應(yīng)過(guò)濾效率99.97%（0.3mmDOP）。

ACfine(AirCleanerTestDust,fine)，AC細(xì)灰

美國(guó)規(guī)定用于過(guò)濾與除塵設(shè)備性能試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)粉塵，除中國(guó)和日本之外各國(guó)通用。該粉塵取自美國(guó)亞利桑那荒漠地區(qū)，俗稱ArizonaRoadDust。

在AC細(xì)灰中摻入規(guī)定量的短纖維和碳黑，就成了過(guò)濾器試驗(yàn)常用的ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)粉塵。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO規(guī)定用AC細(xì)灰測(cè)量汽車濾清器的過(guò)濾效果。

Aerosol，氣溶膠

固體或液體顆粒物與氣體形成的一種相對(duì)穩(wěn)定的懸浮體系。

國(guó)際上，搞過(guò)濾理論的人多數(shù)參與氣溶膠學(xué)會(huì)的活動(dòng)，但搞過(guò)濾應(yīng)用的人更喜歡在暖通空調(diào)行業(yè)扎堆兒。

AFI(AirFilterInstitute)，美國(guó)空氣過(guò)濾研究所

過(guò)濾效率的試驗(yàn)方法計(jì)重法和比色法首先由AFI使用，有人稱AFI效率。若見(jiàn)到“AFI效率”，你要自己判別是計(jì)重效率（Arrestance）還是比色效率（Dust-spot）。

AHU(AirHandlingUnit)，中央空調(diào)器

中央空調(diào)是最經(jīng)常見(jiàn)到空氣過(guò)濾器的地方。

AirFilter，空氣過(guò)濾器

用在中央空調(diào)和潔凈室時(shí)，稱為空氣過(guò)濾器；用在活塞發(fā)動(dòng)機(jī)和小型空壓機(jī)上，它叫空氣濾清器。

AMC（AirborneMolecularContaminant），氣載分子污染物

半導(dǎo)體制造業(yè)對(duì)分子污染物的稱呼。

Arrestance，計(jì)重效率

對(duì)低效率過(guò)濾器采用計(jì)重法得出的效率。

ASHRAEEfficiency

用美國(guó)采暖、制冷與空調(diào)工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASHRAE52.1規(guī)定方法測(cè)出的效率。一般指的是比色法（dust-spot）效率，有時(shí)也稱NBS效率、AFI效率。

b值

描述液體過(guò)濾材料和液體過(guò)濾器過(guò)濾效果的一個(gè)常用參數(shù)。b值也稱過(guò)濾比。b值是透過(guò)率的倒數(shù)，與過(guò)濾效率的關(guān)系為：過(guò)濾效率=1–1/b

b5=200，表示粒徑為5mm的顆粒，200個(gè)中有一個(gè)透過(guò)。

CelluloseMedia，木漿濾紙

以木質(zhì)纖維（木漿）為主要原料的過(guò)濾紙。木漿濾紙是制作濾清器的最常見(jiàn)過(guò)濾材料。

ChemicalFilter，化學(xué)過(guò)濾器

在空調(diào)領(lǐng)域，化學(xué)過(guò)濾器一般指的就是活性炭過(guò)濾器。

CNC（CondensationNucleusCounter）凝結(jié)核計(jì)數(shù)器

以微小粉塵為核，凝結(jié)了其它物質(zhì)，使顆粒增大，儀器就可以檢測(cè)到它。在過(guò)濾器的試驗(yàn)中CNC可用于高效過(guò)濾器的掃描試驗(yàn)、濾材的檢測(cè)。

Deep-Pleat

對(duì)傳統(tǒng)有隔板過(guò)濾器的習(xí)慣稱呼。

DOP鄰苯二甲酸二辛酯

DOP為塑料工業(yè)一種常用增塑劑，也是一種常見(jiàn)清洗劑。

用0.3mm的DOP液滴做粒子，測(cè)量高效過(guò)濾器得出的過(guò)濾效率稱為“DOP效率”。

Dust-Spot，比色法

多年來(lái)國(guó)際流行的，對(duì)一般通風(fēng)用過(guò)濾器的測(cè)試方法。

Efficiency

過(guò)濾效率

Fiberglass，玻璃纖維

常見(jiàn)過(guò)濾材料。

FFU(FanFilterUnit)

自帶風(fēng)機(jī)的高效過(guò)濾單元。當(dāng)代集成電路生產(chǎn)中高潔凈度廠房流行過(guò)濾裝置。

G，F(xiàn)，H，U

歐洲對(duì)過(guò)濾器的分類代號(hào)，用的是德語(yǔ)字頭。G代表Grob，F(xiàn)代表Fein，H為HEPA，U為ULPA。

GMP(GoodManufacturePractice)，藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范

GMP是制藥廠必須執(zhí)行的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。

HEPA(HighEfficiencyParticulateAir)Filter，高效過(guò)濾器

對(duì)0.3mm塵埃粒子過(guò)濾效率≥99.97%，并且經(jīng)過(guò)規(guī)定方法檢驗(yàn)合格的過(guò)濾器。

家用電器中的HEPA是一般指用HEPA濾紙制作的過(guò)濾器。

HEPADiffuser，高效過(guò)濾風(fēng)口

裝有高效過(guò)濾器的非均勻流潔凈室送風(fēng)裝置。

HEPAPanel

潔凈室用無(wú)隔板高效過(guò)濾器的習(xí)慣叫法。

IAQ(IndoorAirQuality)

室內(nèi)空氣品質(zhì)

MPPS(MostPenetratiableParticulateSize)，最易穿透粒徑

測(cè)量過(guò)濾器對(duì)最難過(guò)濾顆粒物過(guò)濾效率的一種掃描測(cè)試方法。

Mini-Pleat

無(wú)隔板過(guò)濾器的習(xí)慣稱呼。有時(shí)也稱為Close-pleated。

NBS(NationalBureauofStandard)，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局

早期的美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局曾將AFI的計(jì)重法和比色法定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

ParticleEfficiency，計(jì)數(shù)效率

用粒子計(jì)數(shù)器測(cè)量的過(guò)濾器效率。

PE（Polyester），聚酯

在過(guò)濾行業(yè)，指聚酯類化學(xué)纖維，例如滌綸纖維。

PP(Polypropylene)，聚丙烯，丙綸

在過(guò)濾行業(yè)，常指帶靜電（駐極體）的超細(xì)聚丙烯纖維過(guò)濾材料。

Pre-filter，預(yù)過(guò)濾器

對(duì)下一級(jí)過(guò)濾器起保護(hù)作用的過(guò)濾器。預(yù)過(guò)濾器可以有各種形式和效率規(guī)格。

PTFE聚四氟乙烯

在過(guò)濾行業(yè)，PTFE濾材指用駐極體聚四氟乙烯纖維制成的高效過(guò)濾材料。PTFE濾材是是一種新興過(guò)濾材料，它沒(méi)有微量揮發(fā)物，強(qiáng)度好，目前的缺點(diǎn)是價(jià)格高。

Pulse-jetFilter，自潔式過(guò)濾器

帶有壓縮空氣脈沖反吹清灰裝置的過(guò)濾器和除塵器。

Resistance

過(guò)濾器阻力。有時(shí)也稱PressureDrop，DifferentialPressure，DP。

SickBuildingSyndrome，建筑致病癥狀

室內(nèi)空氣差經(jīng)常被認(rèn)為是致病元兇。

SyntheticMedia

化學(xué)纖維濾材，又稱其為合成纖維。

ULPA(UltraLowPenetrationAir)Filter

超高效過(guò)濾器

對(duì)0.1～0.2mm粒子過(guò)濾效率≥99.999%的過(guò)濾器（美國(guó)）。

對(duì)MPPS效率≥99.9995%的過(guò)濾器（歐洲）。

對(duì)0.12mm粒子過(guò)濾效率≥99.999%的過(guò)濾器（美國(guó)早期）。

VandeWaalsForce，范德瓦爾斯力

分子與分子，分子團(tuán)與分子團(tuán)表面間的一種引力包括取向力、誘導(dǎo)力、色散力。粉塵粘在過(guò)濾介質(zhì)上，主要靠的是范德瓦爾斯力?；钚蕴窟^(guò)濾器吸附化學(xué)污染物時(shí)，靠的也是范德瓦爾斯力。

VentilationFilter

泛指一般通風(fēng)用過(guò)濾器，以區(qū)別潔凈室用高效過(guò)濾器。有時(shí)也稱AshraeFilter。

VOCs（VolatileOrganicCompounds），揮發(fā)性有機(jī)化合物

空調(diào)行業(yè)指空氣中的分子污染物。集成電路行業(yè)又叫AMC

單位換算

?，埃

1?=10-8cm=10-10m

?是光波長(zhǎng)度和分子直徑的常用計(jì)量單位。當(dāng)討論粉塵表面與其它表面間的范德瓦耳斯引力時(shí)，也用?來(lái)計(jì)量表面間的距離。氣體分子的直徑約為3?。從長(zhǎng)度單位上講，?比納米小一個(gè)數(shù)量級(jí)。

?與取自瑞典科學(xué)家?ngstr?m（1814-1874）的名字，?的正確發(fā)音為“歐”、“埃”。

cfm（cubicfootperminute），立方英尺/分鐘

英制風(fēng)量單位，1cfm≈1.7m3/h

特別地：2000cfm=3400m3/h

英國(guó)人已經(jīng)不用英制了。美國(guó)人和日本人有時(shí)仍用英制單位。

℉(Fahrenheit)，華氏溫標(biāo)

華倫海特（1686-1736）確定了三個(gè)溫度固定點(diǎn)：海水結(jié)冰時(shí)為零度、人的體溫為96度、水結(jié)冰時(shí)為32度。在現(xiàn)代溫標(biāo)中，純凈水的冰點(diǎn)0℃=32℉，沸點(diǎn)100℃=212℉。

北美國(guó)家仍使用華氏溫標(biāo)。

fpm(footperminute)，英尺/分鐘

英制風(fēng)速單位，1000fpm≈5.08m/s

mbar(millibar)，毫巴

氣壓?jiǎn)挝?，有時(shí)用于過(guò)濾器阻力，1mbar=100Pa=10mmWG

mg(milligram)，毫克

1mg=0.001g

空氣中的粉塵濃度常以mg/m3來(lái)度量。

mil，密耳

1mil=0.001英寸=0.0254mm

薄板厚度的英制計(jì)量單位，美國(guó)一些廠家仍使用這一單位計(jì)量濾紙厚度。

m(micrometer)，微米m

m=m10.001mm

過(guò)濾行業(yè)中描述粉塵粒度和纖維直徑時(shí)最常用的尺寸單位。

nm(nanometer)，納米

m1nm=0.001m

當(dāng)某些材料的尺寸小到以納米來(lái)度量時(shí)，有關(guān)這些材料的制作、測(cè)量、利用的技術(shù)稱“納米技術(shù)”。

Nm3/h，標(biāo)立/小時(shí)

空氣流量單位，與燃?xì)廨啓C(jī)和空壓機(jī)入口過(guò)濾器打交道時(shí)常用單位。

工程上，1標(biāo)立為一個(gè)大氣壓（0.1013MPa），0℃，1立方米體積的干空氣的質(zhì)量。

涉及民航和氣象時(shí)，人們使用“國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣”，它是指一個(gè)大氣壓，15℃的空氣，它與工程大氣壓在溫度上有點(diǎn)差別。

Pa(Pascal)，帕

壓力單位，常用于過(guò)濾器阻力。

1Pa=1N/m2≈0.1mmWG=0.1kg/m2

ppm（partspermillion），百萬(wàn)分之一

評(píng)價(jià)化學(xué)污染物濃度的常用單位。更微量的單位為ppt（partspertrillion），即萬(wàn)億分之一（1×10-12）。當(dāng)用污染物的分子數(shù)量計(jì)量濃度時(shí)，標(biāo)為pptm（partspertrillionmolar）。

tex，特克斯

纖維粗細(xì)程度的法定計(jì)量單位。tex數(shù)為每1000米長(zhǎng)纖維的克重，1/10dtex為分特。過(guò)去的計(jì)量單位為“旦”（Denien，D），又讀“代”，D數(shù)為每9000米長(zhǎng)纖維的克重。

m生產(chǎn)過(guò)濾材料的化纖行業(yè)提到纖維粗細(xì)時(shí)講代或分特，不講微米。如果化纖原材料的比重是1，那么1D相當(dāng)于纖維直徑11.9m的纖維相當(dāng)于0.007D。mm，而直徑1

WG(WaterGauge)，水柱

壓差代號(hào)，常用于過(guò)濾器阻力。

1mmWG≈10Pa，1inWG≈250Pa。

毫米水柱有時(shí)也標(biāo)為mmH2O。

防火等級(jí)

◎美國(guó)防火等級(jí)過(guò)濾器的防火等級(jí)，美國(guó)UL保險(xiǎn)商試驗(yàn)所標(biāo)準(zhǔn)，UL-900-1997

二級(jí)（Class1）

過(guò)濾器（干凈時(shí)）遇明火不燃燒，僅散發(fā)極微量的煙霧。

二級(jí)（Class2）

過(guò)濾器（干凈時(shí)）遇明火輕微燃燒，或散發(fā)有限的煙霧，或兩者同時(shí)發(fā)生。

過(guò)濾器結(jié)構(gòu)與防火分類，美國(guó)環(huán)境科學(xué)與技術(shù)研究所IES-RP-CC001.3-1993

第一類（Grade1）：

不燃結(jié)構(gòu)，能承受惡劣的環(huán)境，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。主要用于軍事、原子能、重要工業(yè)。

滿足美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-F-51068。

第二類（Grade2）：

阻燃結(jié)構(gòu)，經(jīng)耐水試驗(yàn)、耐低溫試驗(yàn)、以及軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-F-51068中的部分試驗(yàn)。

滿足美國(guó)UL-586標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)（火焰試驗(yàn)）。

第三類（Grade3）：

遇火不燃燒，僅散發(fā)微量煙霧。符合UL-900標(biāo)準(zhǔn)中的一級(jí)。

第四類（Grade4）：

遇火輕微燃燒，或散發(fā)有限煙霧。符合UL-900標(biāo)準(zhǔn)中的二級(jí)。

第五類（Grade5）：

阻燃材料結(jié)構(gòu)，無(wú)助燃物質(zhì)，遇火僅產(chǎn)生少量煙霧或不產(chǎn)生煙霧。用于潔凈室頂送風(fēng)或側(cè)送風(fēng)處的空氣過(guò)濾。

第六類（Grade6）：

用于無(wú)特殊防火要求和不十分重要的場(chǎng)所。

典型顆粒

潔凈室

◎潔凈度分級(jí)

1963年，美國(guó)潔凈室標(biāo)準(zhǔn)FED-STD-209中，按每立方英尺中≥0.5mm粉塵數(shù)量的最高允許濃度，將潔凈室分成若干等級(jí)，如100級(jí)、10,000級(jí)、100,000級(jí)。世界上許多國(guó)家都加以效仿。

1999年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO頒布了一項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《ISO14644-1潔凈室與受控潔凈環(huán)境》第一部分：空氣潔凈度分級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)中采用了新的分級(jí)。

2001年，中國(guó)新頒布的潔凈室設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中采用了ISO分級(jí)。

ISO潔凈度等級(jí)以及與傳統(tǒng)分級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系

ISO14644

分級(jí)

最高濃度極限（顆粒數(shù)/m3）

近似對(duì)應(yīng)

傳統(tǒng)規(guī)格

m

mm

5.0mm

1.0mm

0.5mm

0.3mm

0.2m

0.1

ISO1

10

2

ISO2

100

24

10

4

ISO3

1000

237

102

35

8

1

ISO4

10000

2370

1020

352

83

10

ISO5

100000

23700

10200

3520

832

29

100

ISO6

1000000

237000

102000

35200

8320

293

1000

ISO7

352000

83200

2930

10000

ISO8

3520000

832000

29300

100000

ISO9

35200000

8320000

293000

電子工業(yè)和制藥業(yè)是與潔凈室關(guān)系最密切的兩個(gè)行業(yè)。ISO標(biāo)準(zhǔn)一出現(xiàn)，電子行業(yè)立刻改用ISO標(biāo)準(zhǔn)定義的潔凈室級(jí)別，而制藥業(yè)目前仍沿用老的潔凈級(jí)別規(guī)定。中國(guó)1998年版GMP規(guī)范中比前一版增加了個(gè)30萬(wàn)級(jí)。

中國(guó)GMP規(guī)定的潔凈度

潔凈級(jí)別

塵粒最大允許數(shù)/m3

微生物最大允許數(shù)

相當(dāng)于

ISO分級(jí)

m

mm

≥5m

≥0.5

浮游菌/m3

沉降菌/皿

100

3500

0

5

1

ISO5級(jí)

1000

35000

300

50

3

ISO6級(jí)

10000

350000

3000

100

3

ISO7級(jí)

100000

3500000

30000

500

10

ISO8級(jí)

300000

10000,000

90000

15

選型經(jīng)驗(yàn)

◎合理確定各級(jí)過(guò)濾器效率

一般情況下，最末一級(jí)過(guò)濾器決定空氣凈化的程度，上游的各級(jí)過(guò)濾器只起保護(hù)作用，它保護(hù)下風(fēng)端過(guò)濾器以延長(zhǎng)其使用壽命，或保護(hù)空調(diào)系統(tǒng)以確保其正常工作。

空調(diào)設(shè)計(jì)中，應(yīng)首先根據(jù)用戶的潔凈要求確定最末一級(jí)過(guò)濾器的效率，然后，選擇起保護(hù)作用的過(guò)濾器，如果這級(jí)過(guò)濾器亦需保護(hù)，再在它的上風(fēng)端增設(shè)過(guò)濾器。起保護(hù)作用的過(guò)濾器統(tǒng)稱“預(yù)過(guò)濾器”。

應(yīng)妥善匹配各級(jí)過(guò)濾器的效率。若相鄰兩級(jí)過(guò)濾器的效率規(guī)格相差太大，則前一級(jí)起不到保護(hù)后一級(jí)的作用；若兩級(jí)相差不大，則后一級(jí)負(fù)擔(dān)太小。

潔凈室末端高效過(guò)濾器的使用壽命應(yīng)為5～15年，影響使用壽命的最主要因素是預(yù)過(guò)濾器的優(yōu)劣。

當(dāng)使用“G～F～H～U”效率規(guī)格分類時(shí)，可方便地估計(jì)所需各級(jí)過(guò)濾器的效率。在G2～H12中，每隔2～4檔設(shè)置一級(jí)過(guò)濾器。例如：G4→F7→H10，其中，末端H10（亞高效）過(guò)濾器決定送風(fēng)的潔凈水平，F(xiàn)7保護(hù)H10，G4保護(hù)F7。

潔凈室末端高效(HEPA)過(guò)濾器前要有效率規(guī)格不低于F8的過(guò)濾器來(lái)保護(hù)；超高效(ULPA)過(guò)濾器前可選用F9～H11的過(guò)濾器。中央空調(diào)本身應(yīng)有效率規(guī)格不低于F5的過(guò)濾器來(lái)保護(hù)。

在無(wú)風(fēng)沙、低污染地區(qū)，F(xiàn)7過(guò)濾器前可不設(shè)預(yù)過(guò)濾器；在城市中央空調(diào)系統(tǒng)中，G3～F6是常見(jiàn)的初級(jí)過(guò)濾器。

究竟應(yīng)設(shè)什么效率級(jí)別的預(yù)過(guò)濾器來(lái)保護(hù)后一級(jí)過(guò)濾器，這需要設(shè)計(jì)師和現(xiàn)場(chǎng)工程師將使用環(huán)境、備件費(fèi)用、運(yùn)行能耗、維護(hù)費(fèi)用等因素綜合考慮后決定。

實(shí)例

●某100級(jí)潔凈室，設(shè)置了F5→F8→H10→H13四級(jí)過(guò)濾，末端H13過(guò)濾器用了8年。

●某潔凈室高效過(guò)濾器前只有F5過(guò)濾器保護(hù)，用戶每年都要更換高效過(guò)濾器。

●重度污染城市的某新風(fēng)凈化系統(tǒng)中過(guò)濾器設(shè)置為G3→H10，系統(tǒng)運(yùn)行半個(gè)月后H10過(guò)濾器報(bào)廢。

●某汽車噴漆流水線，過(guò)濾器設(shè)置為G3→F6→F5。其中，末端F5為屋頂滿布的過(guò)濾材料，它僅起工藝要求的均流作用；F6決定了送風(fēng)的凈化水平。

要點(diǎn)末級(jí)過(guò)濾器的性能要可靠。

預(yù)過(guò)濾器的效率規(guī)格要合理。

初級(jí)過(guò)濾器的維護(hù)要方便。

◎典型場(chǎng)所過(guò)濾器的選取

場(chǎng)所

主過(guò)濾

器效率

常見(jiàn)過(guò)濾元件

特殊要求

說(shuō)明

普通中央空調(diào)中的主過(guò)濾器

F5～F7

袋式、無(wú)隔板過(guò)濾器

過(guò)濾效率合理

衛(wèi)生，保護(hù)室內(nèi)裝潢，

保護(hù)空調(diào)系統(tǒng)

普通中央空調(diào)中的預(yù)過(guò)濾器

G3～F5

各種便宜、使用方便的過(guò)濾器

容塵能力高，供貨有保證

保護(hù)空調(diào)系統(tǒng)，保護(hù)下一級(jí)過(guò)濾器

高檔公共場(chǎng)所中央空調(diào)

F7

袋式、無(wú)隔板過(guò)濾器

防止風(fēng)口黑漬，防止室內(nèi)裝潢褪色

機(jī)場(chǎng)航站樓

F7

袋式、無(wú)隔板過(guò)濾器

旅客第一印象

學(xué)校、幼兒園

F7

袋式、無(wú)隔板過(guò)濾器

防火

特殊安全考慮

診室與病房

F7～F8

袋式、無(wú)隔板過(guò)濾器

防止交叉?zhèn)魅?/p>

博物館、圖書(shū)館

F7

袋式、無(wú)隔板過(guò)濾器

保護(hù)珍品

音像工作室

F7

袋式、無(wú)隔板過(guò)濾器

保護(hù)光學(xué)設(shè)備和制品

10萬(wàn)級(jí)、1萬(wàn)級(jí)非均勻流潔凈室

HEPA

有隔板、無(wú)隔板高效過(guò)濾器

逐臺(tái)測(cè)試，無(wú)易燃材料

過(guò)濾器裝在高效送風(fēng)口內(nèi)

100級(jí)潔凈室