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公司:深圳市湘南高科净化设备有限公司
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高效过滤器技术参数以及使用寿命
编辑:深圳市湘南高科净化设备有限公司   发布时间:2018-06-25

对于运行中的洁净室,末端高效过滤器的价值并不高,全部加起来可能还不到用户两个小时的产值,但更换过滤器的风险和间接费用会很高。
  更换过滤器时要停产,停产损失只有业主自己能算出来,这笔损失肯定比过滤器的备件费用高。更换过滤器是十分仔细的操作,洁净室内的任何东西都经不起折腾,碰坏一个不起眼的设备,其损失可能会高于全部过滤器的费用。更换过滤器后要由专业人员进行检测,有时还要对空调系统进行调试,然后还要经过一段时间的试运行。
检测、调试、试运行,三项费用加到一起,可能会与过滤器价格不相上下。聪明的业主总是希望尽可能地延长高效过滤器的使用寿命,不是为了省过滤器那几个钱,他们是想避免因更换过滤器而产生的一堆麻烦。   举个极端的例子,当代芯片厂洁净室末端高效过滤器的设计使用寿命为“一辈子”,即:投入运行后永远不操高效过滤器的心。那种工厂的技术日新月异,一个新项目投产后5~7年就落后了,工艺必须更新,厂房要改造,高效过滤器也同时报废。在那里,高效过滤器的“一辈子”也就是7年,为了保险,设计师将过滤器的设计使用寿命定为10~20年。
   高效过滤器上积灰过多时阻力增大,大到影响正常送风时,高效过滤器就该报废。增大高效过滤器的过滤面积或增加过滤器的数量,都能延长过滤器的使用寿命。但那些做法的游戏空间不大,你不可能无限地增大过滤面积,   要延长高效过滤器的使用寿命,最根本的办法是将灰尘挡在预过滤器。更换预过滤器一般无须停产,无须调试,所以有经验的业主会把注意力和金钱花在预过滤器上。
   对于10000级和100000级洁净厂房,预过滤可选用F8过滤器(比色法95%),这样,末端高效过滤器的使用寿命一般可达5年。在国外项目中和国内新建项目中,F8过滤器是非均匀流洁净室最常见的预过滤器。   对于芯片厂100级、10级或更高级别的洁净厂房,预过滤器的常见效率级别为H10(MPPS 85%),许多新建项目索性选用HEPA(对0.3mm粒子的效率≥99.97%)。
设计师号称保证末端高效过滤器使用“一辈子”,其方法不过如此。   在国内过去的洁净室空调系统设计中,过滤器的常见配置为:粗效→中效→高效。那时末端高效过滤器的使用寿命仅为1~3年,最差的也就几个月。   有些场合,对高效过滤器使用寿命的规定不是出于对阻力的考虑,而是其它因素。若厂房中有氢氟酸,而车间空调又不是全新风系统,高效过滤器中的玻璃纤维滤纸会受到回风的腐蚀,为了安全,必须定期更换高效过滤器。有些财大气粗的制药厂,每年雨季过后要更换高效过滤器,为的是防止过滤器上任何可能的霉菌污染。有些生物实验室和与危险品打交道的实验室,在开展一项新的重要课题前,为了可靠,上司会要求使用新的高效过滤器。
过滤器的过滤机理
撞上→粘住  空气中的尘埃粒子,或随气流作惯性运动,或作无规则运动,或受某种场力的作用而移动。当运动中的粒子撞到障碍物时,粒子与障碍物表面间的引力使它粘在障碍物上。 纤维过滤材料  过滤材料应能:既有效地拦截尘埃粒子,又不对气流形成过大的阻力。非织造纤维材料和特制的纸张符合这一要求。杂乱交织的纤维形成对粒子的无数道屏障,纤维间宽阔的空间允许气流顺利通过。    惯性碰撞与扩散碰撞效率随尘粒大小而异  过滤器捕集粉尘的量与未过滤空气中的粉尘量之比为“过滤效率”。小于0.1mm(微米)的粒子主要作扩散运动,粒子越小,效率越高;大于0.5mm的粒子主要作惯性运动,粒子越大,效率越高。在0.1mm与0.5mm之间,效率有一处最低点。  阻力  纤维使气流绕行,产生微小阻力。无数纤维的阻力之和就是过滤器的阻力。  过滤器阻力随气流量的增加而提高,通过增大过滤材料面积,可以降低穿过滤料的相对风速,以减小过滤器阻力。 动态性能  被捕捉的粉尘对气流产生附加阻力,于是,使用中过滤器的阻力逐渐增加。被捕捉到的粉尘形成新的障碍物,于是,过滤效率略有改善。  被捕捉的粉尘大都聚集在过滤材料的迎风面上。滤料面积越大,能容纳的粉尘越多,过滤器寿命越长。 过滤器报废  滤料上积尘越多,阻力越大。当阻力大到设计所不允许的程度时,过滤器的寿命就到头了。有时,过大的阻力会使过滤器上已捕捉到的灰尘飞散,出现这种危险时,过滤器也该报废。 静电   若过滤材料带静电或粉尘带静电,过滤效果可以明显改善。其原因:静电使粉尘改变运动轨迹并撞向障碍物,静电力参与粘住的工作。  
中国效率分类
  对于一般通风用过滤器,两项国家标准按新过滤器的计数法效率将过滤器分成五个和四个等级。这两项标准曾对过滤器市场起了很好的规范作用,它们结束了部门间各自为战的局面,并在过去的“中效”范围增加了一级“高中效”,以适应当时人们对改善洁净室预过滤器性能的要求。   GB12218-89分级 I II III IV V 粒径,mm ≥5.0 ≥1.0 ≥0.5 计数效率,% <40 40≤E<80 20≤E<70 70≤E<99 95≤E<99.9 GB/T14295-93分级 粗效 中效 高中效 亚高效 粒径,mm ≥5.0 ≥1.0 ≥0.5 计数效率,% 20≤E<80 20≤E<70 70≤E<99 95≤E<99.9     表中的分级基于80年代末至90年代初的国内技术水平,尤其是考虑了当时国产光学粒子计数器的水平。这两项标准的修订工作已经被列入相关部门的议事日程。   中国现有标准的计数法与国外计数法的主要差别在于:   1,国内仅测量新过滤器效率,国外测量发尘各阶段效率的平均值;   2,国内测量大于某粒径全部粒子的过滤效率,国外测量某粒径段粒子的效率;   3,国外计数测量时使用标准人工粉尘,国内使用大气粉尘。   高效过滤器   国家标准GB13554-92规定,高效过滤器为:   1,按GB6165规定的钠焰法测试,其效率≥99.9%的过滤器;   2,对粒径≥0.1mm的粒子,其效率≥99.999%的过滤器。   前者指一般高效过滤器,相比之下,国外一般定义高效过滤器的效率为≥99.97%。   后者指超高效过滤器。   国家有关部门已经计划对高效过滤器的相关标准进行修订。 
过滤器的阻力(压损)
过滤器阻力   过滤器对气流形成阻力。过滤器积灰,阻力增加,当阻力增大到某一规定值时,过滤器报废。  新过滤器的阻力称“初阻力”;对应过滤器报废的阻力值称“终阻力”。  设计时,常需要一个有代表性的阻力值,以核算系统的设计风量,这一阻力值称“设计阻力,惯用的方法是取初阻力与终阻力的平均值。 确定终阻力  终阻力的选择直接关系到过滤器的使用寿命、系统风量变化范围、系统能耗。  一般情况下,终阻力的选取是空调设计师的事。有经验的工程师可以根据现场情况改变原设计的终阻力值。  有的设计师会忘记告诉用户他所选定的终阻力值;有时用户会改换其它型号过滤器或其它供应商,这时,现场工程师不得不自己确定终阻力值。  大多数情况下,终阻力是初阻力的2~4倍。 终阻力建议值 效率规格 建议终阻力,Pa G3(粗效) 100~200 G4 150~250 F5~F6(中效) 250~300 F7~F8(高中效) 300~400 F9~H11(亚高效) 400~450 高效与甚高效 400~600   过滤器越脏,阻力增长越快。过高的终阻力值并不意味着过滤器的使用寿命会明显延长,但它会使空调系统风量锐减。因此,没有必要将终阻力值定得过高。  低效率过滤器常使用直径≥10mm的粗纤维滤料。由于纤维间空隙大,过大的阻力有可能将过滤器上的积灰吹散,此时,阻力不再增高,但过滤效率降为零。因此,要严格限制G4以下过滤器的终阻力值。 阻力监测  每个过滤段都应安装阻力监测装置。终阻力要靠仪表来判定,不能仅凭操作者的感觉。  最便宜的阻力监测装置是U型管压差计。斜管压差计和曲管压差计比较美观。压差表档次和价格都高一些。此外,还有将阻力变成电信号的差压变送器。  除了能读数的阻力监测装置外,还应加上终阻力报警装置。省事的办法是在压差计上划红杠;保险的方法是使用差压开关。  
高效过滤器尺寸
484系列  1965年,国产高效过滤器亮相于蚌埠,它的外形尺寸为484×484×220mm。当时研制者设计的安装模数为500×500mm,考虑到周边需预留吊杆的位置,确定过滤器的断面为484×484 mm。另一种说法是,当时测绘了一只英国过滤器,它的尺寸是484×484mm。  484mm尺寸过滤器的早期商品代号是GS-01和GB-01。其中,G代表“过滤器”,S代表“石棉纤维”,B代表“玻璃纤维”,01代表边框长484mm。这里的GB与“国标”毫不相干。  484mm是中国高效过滤器的经典。30多年来,484×484×220mm一直是国产高效过滤器的主流。 630系列  中国高效过滤器的另一流行尺寸为630×630×220mm。与484mm产生的背景类似,研制者确定的安装模数为650mm,减去安装间隙,就成了630mm。630mm的派生尺寸为315mm,945 mm和1260mm。  630mm过滤器的早期商品代号为GB-03,其中03代表边框长630mm。 320mm   320×320×260mm过滤器的早期商品代号为GB-02。这一规格曾与484mm和630mm系列并存,但现在已不多见。 国标系列  国家标准曾规定高效过滤器的外框边长为400、500、600、700、800、900mm。这套尺寸标准从未得到过市场的认可。 610系列   自40年代高效过滤器问世以来,发达国家的高效过滤器外框宽度始终以610mm(24")为主。80年代,进口过滤器随成套设备进入中国。90年代,610mm这一尺寸在国内流行。今天,610mm要反客为主。 610mm的派生尺寸为203、305、762、915、1219、1524、1829mm(8”,12”,30”,36”,48”,60”,72”)。  610系列传统有隔板过滤器的厚度为292mm和150 mm两种。70年代后出现的无隔板过滤器厚度多在65~100之间。  空调器内使用的高效过滤器的厚度仍是292mm。宽度尺寸为610mm和305mm两种,有些过滤器以610mm和305mm为安装模数,实际尺寸略小些。 高效过滤器的额定风量  习惯上,国产484mm和630mm高效过滤器的额定风量标为1000m3/h和1500m3/h。实际使用中,这种额定风量要打不少折扣。过滤器是按额定风量卖钱的,尽管不合理,但有商业好处,因此没人主动将额定数据中的“水分”挤掉。好在设计师们已经习惯了,无非是乘个“保险系数”。  610mm系列过滤器的风量数据比较实在,一般无须乘保险系数。 设计师的对策  今后若干年内,484mm、630mm、610mm三套尺寸系列会在中国并存。鉴于此,设计师可按照自己的嗜好,在这三套系列中任选其一。  但是,要避免在同一工程中混用不同尺寸系列的过滤器,因为那样会给设计、施工、以及日后的维护和备件选购带来麻烦。!

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