空氣過濾器的分類及特性指標

于 騰 胡曉微

(天津商業(yè)大學(xué) 天津市制冷技術(shù)重點實驗室，天津 300134)

空氣過濾器的分類及特性指標

于 騰 胡曉微

(天津商業(yè)大學(xué) 天津市制冷技術(shù)重點實驗室，天津 300134)

介紹了空氣過濾器主要的分類方式及其內(nèi)容，對空調(diào)系統(tǒng)中常用的粗、中、高空氣過濾器進行了分類比較，并對不同材質(zhì)、用途、結(jié)構(gòu)形式的過濾器進行了說明，最后概述了過濾器的特性指標，進而可以針對不同場合選用不同特點的過濾器。

空氣過濾器，分類，特性指標，作用

0 引言

隨著空氣污染的日益嚴重和人們對空氣污染危害的認知，空氣質(zhì)量品質(zhì)已成為全世界關(guān)注的問題。人們漸漸認識到空氣過濾系統(tǒng)不僅僅要保護機械設(shè)備，更需要保護人。所以，空氣過濾器應(yīng)用的范圍越來越廣，例如像住宅樓，商業(yè)辦公樓，工業(yè)建筑等內(nèi)部空調(diào)系統(tǒng)都需要空氣過濾。還有些現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的加工生產(chǎn)，一些科學(xué)實驗的研究，都會對室內(nèi)空氣品質(zhì)要求越來越高，例如醫(yī)療、生物、化工、微電子、食品加工等行業(yè)都要求有高質(zhì)量、高純度和高可靠性的室內(nèi)環(huán)境[1]。不同領(lǐng)域?qū)?yīng)著不同級別空氣過濾器，因此，需要把過濾器的分類方法區(qū)分開來，以便更好的為這些行業(yè)服務(wù)。

1 空氣過濾器的主要分類方式

1.1 按過濾器效率分類

根據(jù)國家標準GB/T 14295—93空氣過濾器和GB 13554—92高效空氣過濾器的規(guī)定，按過濾器的性能可分為粗效過濾器、中效過濾器、高中效過濾器、亞高效過濾器和高效過濾器。在空氣過濾凈化系統(tǒng)中，常采用粗(初)效過濾器、中效過濾器、高效過濾器(或亞高效過濾器)組成的三級過濾方式。

粗效過濾器：又叫初效過濾器，主要用于新風(fēng)進入機組時候的過濾，可以處理10 μm以上的微粒和異物進入空調(diào)機組。

中效過濾器：能處理1 μm～10 μm的懸浮性微粒，起到保護高效過濾器的作用。

高效過濾器(亞高效過濾器)：處理粗、中效過濾器不能或很難除去的1 μm以下的微粒，以此來控制送風(fēng)系統(tǒng)最后的部位。

粗、中、高三類空氣過濾器分類見表1。

表1 粗、中、高三類空氣過濾器分類

1.2 按過濾器材質(zhì)分類

空氣過濾器按照材質(zhì)大致可分為以下幾種：PTFE過濾器、玻璃纖維過濾器、靜電過濾器、活性炭纖維過濾器。PTFE過濾器：過濾器的主要材料是聚四氟乙烯，這種材質(zhì)有廣泛的生物安全性、化學(xué)適用性及熱原控獨特的親水性和疏水性。其過濾的截留率高、有極好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)耐受性，而且強度好，有耐正向和反向壓力的沖擊。玻璃纖維過濾器：采用玻纖濾紙為材料，這種材料的優(yōu)點是種類多、絕緣性好、強度高、耐熱性好、抗腐蝕性強，缺點是材質(zhì)性脆，不耐磨。靜電過濾器：利用高壓靜電場使微粒荷電，然后被集塵板捕集的空氣過濾器。靜電過濾器是在工業(yè)靜電除塵器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的室內(nèi)空氣凈化設(shè)備，現(xiàn)已被大量應(yīng)用于各種室內(nèi)場合，特別是在管道式空調(diào)與新風(fēng)凈化系統(tǒng)中成為最常用的空氣凈化設(shè)備之一[2]?；钚蕴坷w維過濾器：材料內(nèi)部具有強大的疏松多孔結(jié)構(gòu)，有很強的吸附性，對空氣中有毒有害有異味的氣體和細菌具有很好的吸附和殺除性能。同時耐熱、耐酸堿。

1.3 按過濾器的用途分類

每種過濾器都具有一定的功能，其功能決定了它的用途和使用范圍。因此，對其正確選用并合理使用，它們就會充分發(fā)揮功能，下面是其主要用途的分類：

新風(fēng)處理用過濾器：用于潔凈空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)即室外新鮮空氣的處理，一般為粗效或中效過濾。若產(chǎn)品生產(chǎn)要求去除化學(xué)污染物時，還須設(shè)化學(xué)過濾器。

室內(nèi)送風(fēng)用過濾器:通常用于潔凈空調(diào)系統(tǒng)的末端過濾，一般為高效或亞高效過濾。

化學(xué)過濾器：當產(chǎn)品對生產(chǎn)環(huán)境有更為嚴格的要求，或生產(chǎn)過程產(chǎn)生化學(xué)污染物時，僅僅采用“三級過濾”的空氣凈化處理已不能滿足需要，因此應(yīng)在凈化系統(tǒng)中增加化學(xué)過濾器。

排氣用過濾器：為防止?jié)崈羰覂?nèi)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物(包括各種有害物質(zhì)、細菌、病毒等)對大氣的污染，常常在潔凈室的排氣管道上設(shè)置排氣過濾器，使排氣經(jīng)過濾處理達到規(guī)定的排放標準。一般采用高效或高效+化學(xué)過濾器的過濾方法。

制造設(shè)備內(nèi)裝過濾器：指與產(chǎn)品制造設(shè)備組合成一體的空氣過濾器，通常采用HEPA，ULPA，或HEPA+化學(xué)過濾器，ULPA+化學(xué)過濾器等過濾方法。

潔凈室設(shè)備內(nèi)裝過濾器：指潔凈室內(nèi)通過內(nèi)循環(huán)方式達到所需的空氣潔凈度使用的空氣過濾器，一般采用高效或亞高效過濾器，必要時可增加化學(xué)過濾器。

1.4 按過濾器的結(jié)構(gòu)形式分類

平板式過濾器：平板過濾器結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，是用于空調(diào)系統(tǒng)預(yù)過濾器和凈化要求不高的舒適性空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備。主要用于過濾5 μm以上塵埃粒子。外框材料有鋁框、鍍鋅鐵框等，濾料有無紡布、尼龍網(wǎng)等。常用于初級過濾或者一級過濾。

折疊板式過濾器：其初阻力低，過濾面積大，容塵量高，經(jīng)濟實用。捕捉10 μm以上的顆粒塵埃及大體積雜物。主要用于粗塵過濾，空氣過濾系統(tǒng)預(yù)過濾，主要框架同平板式過濾器。

袋式過濾器：是一種結(jié)構(gòu)新穎、體積小、操作簡便靈活、高效節(jié)能、密閉工作、適用性強的多用途過濾設(shè)備。袋式過濾器是一種新型的過濾系統(tǒng)，其內(nèi)部由金屬網(wǎng)籃支撐濾袋，氣體由入口流進，經(jīng)濾袋過濾后從出口流出，雜質(zhì)攔截在濾袋中，更換濾袋后可繼續(xù)使用。袋式過濾可承載更大的工作壓力，壓損小，體積小，處理量和容污量大。

有隔板折疊型過濾器：采用超細玻璃纖維濾紙作濾材，以膠板紙、鋁箔板等材料折疊為分隔，新型聚氨酯密封膠密封，外框多為鍍鋅板、鋁合金板、不銹鋼板。主要用于過濾0.3 μm以下的懸浮顆粒，安裝在各類過濾系統(tǒng)的末端。

無隔板高效過濾器：其材料和外框材料同有隔板折疊型過濾器，主要制作成立方體形結(jié)構(gòu)。

2 過濾器的特性指標

過濾器的特性指標主要有以下幾項：效率、阻力、面速和濾速、容塵量。除此之外，還有一些其他特性指標，如穿透率、凈化系數(shù)等。這些指標主要和濾料以及過濾器的結(jié)構(gòu)有關(guān)。

效率：是指被過濾器除去的大氣塵含量與過濾器進口時大氣塵含量比值的百分數(shù)。表示方法有計數(shù)效率、計重效率。

阻力：阻力包括兩部分，一是濾料阻力，二是過濾器結(jié)構(gòu)阻力。過濾器的阻力占空調(diào)凈化系統(tǒng)總阻力中很大一部分，嚴重影響著能耗，隨著過濾器的使用，阻力會逐漸變大。把沒有積塵時的阻力叫做初阻力，需要更換時的阻力叫做終阻力，一般取終阻力為初阻力的兩倍。

面速、濾速：面速是過濾器斷面上氣流速度，它能反映過濾器安裝面積和通過能力。濾速是濾料面積上通過的氣流速度，它能反映濾料過濾性能和通過能力。

容塵量：在額定風(fēng)量下，過濾器的阻力達到終阻力時，其所容納的塵粒總質(zhì)量稱為該過濾器的容塵量。由于濾料的性質(zhì)不同，粒子的組成、粒徑、形狀、密度、濃度及粘滯性的不同，因此容塵量會有較大的變化范圍。一般取過濾器終阻力為初阻力兩倍時的沉積灰塵的重量，作為該過濾器的容塵量。

穿透率：空氣穿過過濾器后，仍有沒濾掉的微粒，這時用穿透率來表示這種穿過的程度[3]，用K(%)表示：

K=(1-η)×100%。

凈化系數(shù)：凈化系數(shù)(KC)用穿透率的倒數(shù)表示。表示通過過濾器后微粒降低的程度，也是衡量過濾器質(zhì)量好壞的標準之一。

3 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對空氣品質(zhì)要求越來越嚴格，這種需要必然會激起過濾器市場的發(fā)展。而不同的環(huán)境，需要不同種類和形式的空氣過濾器，這就對過濾器的性能提出越來越高的要求。因此如何制造出滿足消費者需求的空氣過濾器也成為廠家迫切需要解決的問題之一[4]。相信隨著過濾器的發(fā)展，室內(nèi)空氣污染問題會得到有效的解決，為人類營造一個滿意的人工環(huán)境。

[1] 劉來紅，王世宏.空氣過濾器的發(fā)展及其應(yīng)用[J].過濾與分離,2000,10(4):8-10.

[2] 吳吉祥.中央空調(diào)空氣凈化消毒知識問答[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008：148.

[3] GB/T 6165—1985，高效空氣過濾器性能試驗方法透過率和阻力[S].

[4] C.N.戴維斯.空氣過濾器[M].黃日廣,譯.北京:原子能出版社,1979.

On classification of air filters and its feature indexes

Yu Teng Hu Xiaowei

(KeyLabforRefrigerationTechniqueinTianjin,TianjinUniversityofCommerce,Tianjin300134,China)

The paper introduces the main classification approaches and main content of the air filters, classifies and compares the thick, medium and tall air filters used commonly in air-conditioner systems, indicates the filters with different materials, usages and structural forms, surveys their featured indexes, and points out the selection of the air filters on different occasions.

air filter, classification, feature index, role

2015-08-24

于 騰(1990- )，男，在讀碩士； 胡曉微(1969- )，女，碩士生導(dǎo)師，副教授

1009-6825(2015)31-0137-03

TU831.5

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