浅谈过滤器Word下载.docx

1、实用中，有粉尘的总重量、粉尘的颗粒数量；有时是针对某一典型粒径粉尘的量，有时是所有粉尘的量；还有用特定方法间接地反映浓度的通光量（比色法）、荧光量（荧光法）；有某种状态的瞬时量，也有发尘全过程变化效率值的加权平均量。对同一只过滤器采用不同的方法进行测试，测得的效率值就会不一样。离开测试方法，过滤效率就无从谈起。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”；对应过滤器报废时的阻力值称“终阻力”。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。 大多数情况下，终阻力是初阻力的24倍。终阻力建议值效率

2、规格建议终阻力 PaG3（粗效）100200G4（初中效）150250F5F6（中效）250300F7F8（高中效）300400F9H11（亚高效）400450高效与超高效400600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。m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。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。容尘量容尘量是在特定试验条件下，过滤器容纳特定试验

3、粉尘的重量。这里的“特定”是指：a. 标准试验风洞，以及相关试验与测量设备；b. 比实际大气粉尘颗粒大得多的标准“道路尘”；c. 委托方与试验方商定、或标准规定的试验方法与计算方法；d. 委托方与试验方商定的终止试验的条件。容尘量与过滤器实际容纳粉尘的重量没有直接对应关系，孤立的容尘量数据对用户没有任何意义。可吸入颗粒物 空气中的大颗粒粉尘被人的鼻腔阻拦，小颗粒粉尘可能随气流进入气管和肺部，这些粉尘被气管和肺部的“巨噬细胞”吞食并消化，巨噬细胞吃不净的那些细菌和病毒还会被白血球消灭掉。m的颗粒物”。m的颗粒物才会随气流进入气管和肺部。因此，人们将“可吸入颗粒物”定义为“空气中10m的粉尘过滤掉

4、，只有小于10人的鼻子的鼻毛、分泌物和黏膜可以将大多数大于10m以上的颗粒物去掉，剩下的“可吸入颗粒物”为TM5。m以上的颗粒物，剩下的就是“可吸入颗粒物”，技术上标为TM10。我们经常听到的“可吸入颗粒物”就是这个TM10。如果将5空气中的全部粉尘量为“总悬浮颗粒物”，去掉10可吸入颗粒物与健康效应浓度 mg/m3健康效应总悬浮颗粒物可吸入颗粒物0.290.20免疫功能改变的阈浓度，居民呼吸道疾病患病率开始增加。0.210.15居住区空气日平均最高允许浓度。0.160.11不引起小学生免疫功能改变的阈下浓度，不引起人群呼吸道患病率增加。化学过滤器化学过滤器清除空气中的气体污染物。在通风和空调

5、领域，化学过滤器使用活性炭作为主要过滤材料。化学过滤器典型应用场所有：芯片厂、核工业、飞机场、环保、博物馆等，有些家电中也使用了化学过滤材料。化学过滤原理 化学过滤器有选择性地吸附有害气体分子，而不是像普通过滤器那样机械地清除杂质。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔，其中绝大部分微孔的孔径在5500之间，单位材料中微孔的总内表面积可高达7002300m2/g，也就是说，在一个米粒大小的活性炭颗粒中，微孔的内表面积相当于一个大客厅内墙面的大小。没有明显化学反应的吸附称为物理吸附，这种吸附主要靠的是范德华力。空气中沸点高（常温或更高）的游离分子接触活性炭后，有些在微孔中凝聚成液体并因毛细管原理呆在

6、那，有些填满与分子尺寸相当的微孔而与材料成为一体。大气中的氮气、氧气、二氧化碳、氢气、氩气等主要成分的沸点都很低，活性炭吸附不了它们。普通活性炭是疏水性材料，所以对水蒸汽的吸附能力也有限。此外，活性炭还能吸附某些空气微生物并杀死它们。经化学处理而使材料与有害气体产生化学反应的吸附称化学吸附。活性炭靠范德华力抓到气体分子，材料上的化学成分与污染物起反应，生成固体成分或无害的气体。进行化学处理的主要方法是在活性炭中均匀地掺入特定的试剂，所以经化学处理的活性炭也称“浸渍炭”。使用过程中，吸附能力会不断减弱，当减弱到某一程度，过滤器报废。如果仅为物理吸附，用加热或水蒸汽熏蒸的办法可使有害气体脱离活性炭

7、，使活性炭再生。活性炭材料 活性炭材料分颗粒炭、纤维炭、粉炭。纤维活性炭由含碳有机纤维制成。它的孔径小（50）、吸附容量大、吸附快、再生快。常用的纤维基材有酚醛、植物纤维、聚丙烯腈、沥青。吸附性能 吸附容量。单位活性炭所能吸附污染物的最大量称吸附容量。不同材料的吸附容量会不同；同一材料对不同气体的吸附容量会不同；温度、背景浓度改变，吸附容量也会变化。滞留时间。空气在活性炭层中逗留的时间称滞留时间。滞留时间越长，吸附越充分。为保持足够的滞留时间，炭层要足够厚，过滤风速要尽可能低。使用寿命。新的活性炭吸附效率高，使用中效率不断衰减，当过滤器下游有害气体接近允许的浓度极限时，过滤器报废。报废前的使用

8、时间就是使用寿命，也称有效防护时间。选择性。一般说来，在物理吸附中易被吸附的有：分子量大的气体、沸点高的气体、挥发性有机气体。若活性炭经化学浸渍，还可以清除平时难以对付的气体，或突出对某类气体的吸附能力。活性炭过滤器的选用 影响活性炭过滤器吸附效果和使用寿命的主要因素有：污染物的种类和浓度、气流在过滤材料中的滞留时间、空气的温度和湿度。实际选用时，要根据污染物种类、浓度和处理风量等条件，确定过滤器形式和活性炭种类。活性炭过滤器的上下游均应有好的除尘过滤器，其效率规格应不低于F7。上游过滤器防止灰尘堵塞活性炭材料；下游过滤器拦住活性炭本身的发尘。过滤效率试验方法计重法 Arrestance试验尘

9、源为大粒径、高浓度标准粉尘。粉尘的主要成分是经筛选的、规定地区的浮尘，再掺入规定量的细碳黑和短纤维。大多数国家规定使用美国亚利桑那荒漠地带的“道路尘”（Arizona Road Dust），中国标准曾规定使用黄土高原某村落的尘土，日本标准规定使用源于日本的“关东亚黏土”。测量的“量”为粉尘重量。过滤器装在标准试验风洞内，上风端连续发尘。每隔一段时间，测量穿过过滤器的粉尘重量或过滤器上的集尘量，由此得到过滤器在该阶段按粉尘重量计算的过滤效率。最终的计重效率是各试验阶段效率依发尘量的加权平均值。计重法试验的终止试验的条件为：约定的终阻力值，或效率明显下降时。这里的所谓“约定”是指客户与试验者间的约

10、定，或试验者自己的规定。显然，约定终止试验的条件不同，计重效率值就不同。终止试验时，过滤器容纳试验粉尘的重量称为“容尘量”。计重法用于测量低效率过滤器，那些过滤器一般用于中央空调系统中的预过滤。计重法试验是破坏性试验，不能用于制造厂的日常产品性能检验。相关标准：美国ANSI/ASHRAE 52.1-1992，欧洲EN779-1993，中国GB12218-89。比色法 Dust-spot试验台和试验粉尘与计重法所用相同。粉尘“量”为采样点高效滤纸的通光量。在过滤器前后采样，采样头上有高效滤纸，显然，过滤器前后采样点高效滤纸的污染程度会不同。试验中，每经过一段发尘试验，测量不发尘状态下过滤器前后采

11、样点高效滤纸的通光量，通过比较滤纸通光量的差别，用规定计算方法得出所谓“过滤效率”。最终的比色效率是试验全过程各阶段效率值依发尘量的加权平均值。终止试验的条件与计重法条件相似：比色法用于测量效率较高的一般通风用过滤器，空调系统中的大部分过滤器属于这种过滤器。比色法曾是国外通行的试验方法，这种方法逐渐被计数法所取代。严格的比色法是破坏性试验。美国ANSI/ASHRAE 52.1-1992，欧洲EN 779-1993。大气尘计数法尘源为自然大气中的“大气尘”。粉尘的“量”为大于等于某粒径的全部颗粒物个数。测量粉尘的仪器为普通光学或激光尘埃粒子计数器。效率值为新过滤器的初始效率。名称解释A，B，C

12、，D 集成电路制造业对气载分子污染物的分类。A代表酸性气体（Acids），B代表碱性气体（Bases），C代表可凝聚化合物（Condensables），D代表其它掺杂气体（Dopants）。Absolute Filter，绝对过滤器 早期国外某公司为有隔板高效过滤器起的商品名，对应过滤效率99.97%（0.3mm DOP）。AC fine （Air Cleaner Test Dust, fine），AC细灰 美国规定用于过滤与除尘设备性能试验的标准粉尘，除中国和日本之外各国通用。该粉尘取自美国亚利桑那荒漠地区，俗称Arizona Road Dust。在AC细灰中掺入规定量的短纤维和碳黑，就成了

13、过滤器试验常用的ASHRAE标准粉尘。国际标准化组织ISO规定用AC细灰测量汽车滤清器的过滤效果。Aerosol，气溶胶 固体或液体颗粒物与气体形成的一种相对稳定的悬浮体系。国际上，搞过滤理论的人多数参与气溶胶学会的活动，但搞过滤应用的人更喜欢在暖通空调行业扎堆儿。AFI （Air Filter Institute），美国空气过滤研究所 过滤效率的试验方法计重法和比色法首先由AFI使用，有人称AFI效率。若见到“AFI效率”，你要自己判别是计重效率（Arrestance）还是比色效率（Dust-spot）。AHU （Air Handling Unit），中央空调器 中央空调是最经常见到空气过滤

14、器的地方。Air Filter，空气过滤器 用在中央空调和洁净室时，称为空气过滤器；用在活塞发动机和小型空压机上，它叫空气滤清器。AMC（Airborne Molecular Contaminant），气载分子污染物 半导体制造业对分子污染物的称呼。Arrestance，计重效率 对低效率过滤器采用计重法得出的效率。ASHRAE Efficiency 用美国采暖、制冷与空调工程师协会标准ASHRAE 52.1规定方法测出的效率。一般指的是比色法（dust-spot）效率，有时也称NBS效率、AFI效率。b值 描述液体过滤材料和液体过滤器过滤效果的一个常用参数。b值也称过滤比。b值是透过率的倒数

15、，与过滤效率的关系为：过滤效率 = 1 1/bb5 = 200，表示粒径为5mm的颗粒，200个中有一个透过。Cellulose Media， 木浆滤纸 以木质纤维（木浆）为主要原料的过滤纸。木浆滤纸是制作滤清器的最常见过滤材料。Chemical Filter，化学过滤器 在空调领域，化学过滤器一般指的就是活性炭过滤器。CNC（Condensation Nucleus Counter） 凝结核计数器 以微小粉尘为核，凝结了其它物质，使颗粒增大，仪器就可以检测到它。在过滤器的试验中CNC可用于高效过滤器的扫描试验、滤材的检测。Deep-Pleat 对传统有隔板过滤器的习惯称呼。DOP 邻苯二甲酸

16、二辛酯 DOP为塑料工业一种常用增塑剂，也是一种常见清洗剂。用0.3mm的DOP液滴做粒子，测量高效过滤器得出的过滤效率称为“DOP效率”。Dust-Spot，比色法 多年来国际流行的，对一般通风用过滤器的测试方法。Efficiency 过滤效率 Fiberglass，玻璃纤维 常见过滤材料。FFU （Fan Filter Unit） 自带风机的高效过滤单元。当代集成电路生产中高洁净度厂房流行过滤装置。G，F，H，U 欧洲对过滤器的分类代号，用的是德语字头。G代表Grob，F代表Fein，H为HEPA，U为ULPA。GMP （Good Manufacture Practice），药品生产质量管

17、理规范GMP是制药厂必须执行的强制性标准。HEPA （High Efficiency Particulate Air） Filter，高效过滤器 对0.3mm尘埃粒子过滤效率99.97%，并且经过规定方法检验合格的过滤器。家用电器中的HEPA是一般指用HEPA滤纸制作的过滤器。HEPA Diffuser，高效过滤风口 装有高效过滤器的非均匀流洁净室送风装置。HEPA Panel 洁净室用无隔板高效过滤器的习惯叫法。IAQ （Indoor Air Quality） 室内空气品质 MPPS （Most Penetratiable Particulate Size），最易穿透粒径 测量过滤器对最难过

18、滤颗粒物过滤效率的一种扫描测试方法。Mini-Pleat 无隔板过滤器的习惯称呼。有时也称为Close-pleated。NBS （National Bureau of Standard），美国国家标准局 早期的美国国家标准局曾将AFI的计重法和比色法定为国家标准。Particle Efficiency，计数效率 用粒子计数器测量的过滤器效率。PE（Polyester），聚酯 在过滤行业，指聚酯类化学纤维，例如涤纶纤维。PP （Polypropylene），聚丙烯，丙纶 在过滤行业，常指带静电（驻极体）的超细聚丙烯纤维过滤材料。Pre-filter，预过滤器 对下一级过滤器起保护作用的过滤器。预

19、过滤器可以有各种形式和效率规格。PTFE 聚四氟乙烯 在过滤行业，PTFE滤材指用驻极体聚四氟乙烯纤维制成的高效过滤材料。PTFE滤材是是一种新兴过滤材料，它没有微量挥发物，强度好，目前的缺点是价格高。Pulse-jet Filter，自洁式过滤器 带有压缩空气脉冲反吹清灰装置的过滤器和除尘器。Resistance 过滤器阻力。有时也称Pressure Drop，Differential Pressure，DP。Sick Building Syndrome，建筑致病症状 室内空气差经常被认为是致病元凶。Synthetic Media 化学纤维滤材，又称其为合成纤维。ULPA （Ultra Lo

20、w Penetration Air） Filter 超高效过滤器 对0.10.2mm粒子过滤效率99.999%的过滤器（美国）。对MPPS效率99.9995%的过滤器（欧洲）。对0.12mm粒子过滤效率99.999%的过滤器（美国早期）。Van de Waals Force，范德瓦尔斯力 分子与分子，分子团与分子团表面间的一种引力包括取向力、诱导力、色散力。粉尘粘在过滤介质上，主要靠的是范德瓦尔斯力。活性炭过滤器吸附化学污染物时，靠的也是范德瓦尔斯力。Ventilation Filter 泛指一般通风用过滤器，以区别洁净室用高效过滤器。有时也称Ashrae Filter。VOCs（Volati

21、le Organic Compounds），挥发性有机化合物 空调行业指空气中的分子污染物。集成电路行业又叫AMC单位换算，埃1 = 10-8cm = 10-10m是光波长度和分子直径的常用计量单位。当讨论粉尘表面与其它表面间的范德瓦耳斯引力时，也用来计量表面间的距离。气体分子的直径约为3。从长度单位上讲，比纳米小一个数量级。与取自瑞典科学家ngstrm（1814-1874）的名字，的正确发音为“欧”、“埃”。cfm（cubic foot per minute），立方英尺 /分钟英制风量单位，1 cfm 1.7 m3/h特别地：2000 cfm = 3400 m3/h英国人已经不用英制了。美国

22、人和日本人有时仍用英制单位。 （Fahrenheit），华氏温标 华伦海特（1686-1736）确定了三个温度固定点：海水结冰时为零度、人的体温为96度、水结冰时为32度。在现代温标中，纯净水的冰点0=32，沸点100=212。北美国家仍使用华氏温标。fpm （foot per minute），英尺/分钟 英制风速单位，1000 fpm 5.08 m/smbar （millibar），毫巴 气压单位，有时用于过滤器阻力，1 mbar = 100 Pa = 10 mm WGmg （milligram），毫克 1mg = 0.001g空气中的粉尘浓度常以mg/m3来度量。mil，密耳 1 mil

23、= 0.001英寸 = 0.0254 mm薄板厚度的英制计量单位，美国一些厂家仍使用这一单位计量滤纸厚度。 m （micrometer），微米 m =1 0.001mm 过滤行业中描述粉尘粒度和纤维直径时最常用的尺寸单位。nm （nanometer），纳米 1nm = 0.001 m当某些材料的尺寸小到以纳米来度量时，有关这些材料的制作、测量、利用的技术称“纳米技术”。Nm3/h，标立/小时 空气流量单位，与燃气轮机和空压机入口过滤器打交道时常用单位。工程上，1标立为一个大气压（0.1013MPa），0，1立方米体积的干空气的质量。涉及民航和气象时，人们使用“国际标准大气”，它是指一个大气压，

24、15的空气，它与工程大气压在温度上有点差别。Pa （Pascal），帕 压力单位，常用于过滤器阻力。1 Pa = 1 N/m2 0.1 mm WG = 0.1 kg/m2ppm（parts per million），百万分之一 评价化学污染物浓度的常用单位。更微量的单位为ppt（parts per trillion），即万亿分之一（110-12）。当用污染物的分子数量计量浓度时，标为pptm（parts per trillion molar）。tex，特克斯 纤维粗细程度的法定计量单位。tex数为每1000米长纤维的克重，1/10 dtex为分特。过去的计量单位为“旦”（Denien，D），又

25、读“代”，D数为每9000米长纤维的克重。生产过滤材料的化纤行业提到纤维粗细时讲代或分特，不讲微米。如果化纤原材料的比重是1，那么1D相当于纤维直径11.9 m的纤维相当于0.007D。m，而直径1WG （Water Gauge），水柱 压差代号，常用于过滤器阻力。1 mm WG 10Pa，1 in WG 250Pa。毫米水柱有时也标为 mmH2O。防火等级美国防火等级过滤器的防火等级，美国UL保险商试验所标准，UL-900-1997二级（Class 1）过滤器（干净时）遇明火不燃烧，仅散发极微量的烟雾。二级（Class 2）过滤器（干净时）遇明火轻微燃烧，或散发有限的烟雾，或两者同时发生。过

26、滤器结构与防火分类，美国环境科学与技术研究所IES-RP-CC001.3-1993第一类（Grade 1）：不燃结构，能承受恶劣的环境，结构坚固。主要用于军事、原子能、重要工业。满足美国军用标准MIL-F-51068。第二类（Grade 2）：阻燃结构，经耐水试验、耐低温试验、以及军用标准MIL-F-51068中的部分试验。满足美国UL-586标准的试验（火焰试验）。第三类（Grade 3）：遇火不燃烧，仅散发微量烟雾。符合UL-900标准中的一级。第四类（Grade 4）：遇火轻微燃烧，或散发有限烟雾。符合UL-900标准中的二级。第五类（Grade 5）：阻燃材料结构，无助燃物质，遇火仅产

27、生少量烟雾或不产生烟雾。用于洁净室顶送风或侧送风处的空气过滤。第六类（Grade 6）：用于无特殊防火要求和不十分重要的场所。典型颗粒洁净室洁净度分级1963年，美国洁净室标准FED-STD-209中，按每立方英尺中0.5mm粉尘数量的最高允许浓度，将洁净室分成若干等级，如100级、10,000级、100,000级。世界上许多国家都加以效仿。1999年，国际标准化组织ISO颁布了一项国际标准ISO14644-1 洁净室与受控洁净环境第一部分：空气洁净度分级。标准中采用了新的分级。 2001年，中国新颁布的洁净室设计标准中采用了ISO分级。ISO洁净度等级以及与传统分级的对应关系ISO14644分级最高浓度极限（颗粒数/m3