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1、过滤器相关知识过滤器相关知识 过滤概述 过滤材料 既有效地拦截尘埃粒子，又不对气流形成过大的阻力。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。 效率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0.1 m（微米）的粒子主要作扩散运动，粒子越小，效率越高；大于0.5 m的粒子主要作惯性运动，粒子越大，效率越高。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，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

2、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。使用寿命滤料上积尘越多，阻力越大。当阻力大到设计所不允许的程度时，过滤器的寿命就结束。有时，过大的阻力会使过滤器上已捕捉到的灰尘飞散，出现这种二次污染时，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。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。过滤效率在决定过滤效率的因素中，粉尘“量”的含义多种多样，由此计算和测量出来的过滤器效率数值也就不同。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，

3、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。终阻力建议值效率规格建议终阻力 PaG3(粗效)100200G4（初中效）150250F

4、5F6（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。低效率过滤器常使用直径10 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粉尘的重量。这里的“特定”是指：a. 标准试

5、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。人的鼻子的鼻毛、分泌物和黏膜可以将大多数大于10 m的粉尘过滤掉，只有小于10 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

6、中10 m的颗粒物”。空气中的全部粉尘量为“总悬浮颗粒物”，去掉10 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 m以上的颗粒物去掉，剩下的“可吸入颗粒物”为TM5。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。在通风和空调领域，化学过滤器使用活性炭作为主要过

7、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瓦尔斯力。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那，有些填满与分子尺寸相当的微孔

8、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。活性炭靠范德瓦尔斯力抓到气体分子，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，使活性炭再生。活性炭材料

9、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。报废前的使用时间就是使用寿命，也称有效防

10、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。过滤器规格尺寸标注方法板式过滤器及高效过滤器的标注： 宽高厚/效率例如：595

11、29046/G4宽：过滤器安装时的水平方向尺寸mm;高：过滤器安装时的竖直方向尺寸mm;厚：过滤器安装时的沿风向方向的尺寸mm;袋式过滤器的标注： 宽高袋长/袋数/效率/过滤器框架厚度例如：595595500/6/F5/25 290595500/3/F5/20宽：过滤器安装时的水平方向尺寸mm;高：过滤器安装时的竖直方向尺寸mm;袋长：过滤器安装时的沿风向方向的尺寸mm;袋数：过滤器的袋数；框架厚度：过滤器安装时的沿风向方向框架的厚度尺寸mm;595595mm 系列 袋式过滤器是中央空调和集中通风系统中最常用过滤器品种。在发达国家，这种过滤器的名义尺寸为610610mm（24”24”），对应的

12、实际外框尺寸为595595mm。名义尺寸实际边框尺寸额定风量实际过滤风量占产品总数mm（英寸）mmm3/h (cfm)m3/h%610610(24”24”)5925923400(2000)2500450075%305610(12”24”)2875921700(1000)1250250015%508610(20”24”)5085922830(1670)200040005%其它尺寸-5%常用袋式过滤器尺寸与过滤风量过滤段由若干610610mm的单元拼成。为了排满过滤断面，在过滤段的边缘配有模数为305610mm和508610mm的过滤器。484系列320系列610系列 合理确定各级过滤器效率过滤器

13、的选择：一般情况下，最末一级过滤器决定空气净化的程度，上游的各级过滤器只起保护作用，它保护下风端过滤器以延长其使用寿命，或保护空调系统以确保其正常工作。空调设计中，应首先根据用户的洁净要求确定最末一级过滤器的效率，然后，选择起保护作用的过滤器，如果这级过滤器亦需保护，再在它的上风端增设过滤器。起保护作用的过滤器统称“预过滤器”。应妥善匹配各级过滤器的效率。若相邻两级过滤器的效率规格相差太大，则前一级起不到保护后一级的作用；若两级相差不大，则后一级负担太小。洁净室末端高效过滤器的使用寿命应为515年，影响使用寿命的最主要因素是预过滤器的优劣。当使用“GFHU”效率规格分类时，可方便地估计所需各级

14、过滤器的效率。在G2H12中，每隔24档设置一级过滤器。例如：G4F7H10，其中，末端H10（亚高效）过滤器决定送风的洁净水平，F7保护H10，G4保护F7。洁净室末端高效(HEPA)过滤器前要有效率规格不低于F8的过滤器来保护；超高效(ULPA)过滤器前可选用F9H11的过滤器。中央空调本身应有效率规格不低于F5的过滤器来保护。 在无风沙、低污染地区，F7过滤器前可不设预过滤器；在城市中央空调系统中，G3F6是常见的初级过滤器。究竟应设什么效率级别的预过滤器来保护后一级过滤器，这需要设计师和现场工程师将使用环境、备件费用、运行能耗、维护费用等因素综合考虑后决定。实例 某100级洁净室，设置

15、了F5F8H10H13四级过滤，末端H13过滤器用了8年。 某洁净室高效过滤器前只有F5过滤器保护，用户每年都要更换高效过滤器。 重度污染城市的某新风净化系统中过滤器设置为G3H10，系统运行半个月后H10过滤器报废。 某汽车喷漆流水线，过滤器设置为G3F6F5。其中，末端F5为屋顶满布的过滤材料，它仅起工艺要求的均流作用；F6决定了送风的净化水平。 要点末级过滤器的性能要可靠。 预过滤器的效率规格要合理。 初级过滤器的维护要方便。典型场所过滤器的选取编号使用场所主滤器效率常见过滤元件特殊要求说明1普通中央空调中的主过滤器F5F7袋式、无隔板过滤器过滤效率合理卫生，保护室内装潢，保护空调系统2

16、普通中央空调中的预过滤器G3F5各种便宜、使用方便的过滤器容尘能力高，供货有保证保护空调系统，保护下一级过滤器3高档公共场所中央空调F7袋式、无隔板过滤器防止风口黑渍，防止室内装潢褪色4机场航站楼F7袋式、无隔板过滤器旅客第一印象5学校、幼儿园F7袋式、无隔板过滤器防火特殊安全考虑6诊室与病房F7F8袋式、无隔板过滤器防止交叉传染7博物馆、图书馆F7袋式、无隔板过滤器保护珍品8音像工作室F7袋式、无隔板过滤器保护光学设备和制品910万级、1万级非均匀流洁净室HEPA有隔板、无隔板高效过滤器逐台测试，无易燃材料过滤器装在高效送风口内10100级洁净室HEPA或ULPA有隔板、无隔板高效过滤器出厂

17、前经过逐台扫描检验洁净室末端11一般洁净室预过滤F8H10袋式、无隔板、有隔板过滤器保证末端过滤器正常使用寿命12芯片厂10级、1级洁净厂房ULPA无隔板ULPA过滤器扫描检验，流速均匀，无挥发物当今对过滤器性能要求最高的过滤器13芯片厂10级、1级洁净厂房预过滤HEPA无隔板、有隔板过滤器迎面风速高保证末端过滤器的使用寿命为“一辈子”14制药行业30万级洁净厂房F8H10HEPA袋式、无隔板、有隔板过滤器过滤器不含营养物末端过滤器可以设在中央空调器内15负压洁净室排风过滤HEPA无隔板、有隔板过滤器可靠禁止危险物品的排放16轿车涂装流水线主过滤器G4F7袋式过滤器不含硅酮，不掉毛，阻燃满足面

18、漆无疵点，保护均流材料17轿车烤漆流水线主过滤器F6F7耐高温有隔板过滤器不含硅酮工艺要求18高要求静电喷涂生产车间F7F8袋式、无隔板过滤器不含硅酮，不掉毛保证外观无疵点19核电站排风HEPA有隔板、无隔板过滤器防火、耐冲击、专门机构认证-20采用中央空调的机房、交换台、中控室F5F7袋式、无隔板过滤器-防止因灰尘引起的散热不良和电路故障21采用柜式空调的机房、交换台、中控室G3F5简易的平板过滤器-因场地限制，柜式空调很难采用其它形式的过滤器22化纤抽丝工序F8袋式过滤器-防止断丝23纺纱车间G4F7袋式过滤器，静电过滤器-防止“煤灰纱”24食品工业F7袋式、无隔板过滤器无营养物生产环境的

19、卫生25洁净工作台，风淋室HEPA有隔板、无隔板高效过滤器-26轧钢主电机F7袋式过滤器阻燃防止因粉尘造成的电机故障27卷烟厂中央空调F7自洁式过滤装置，袋式过滤器-国内烟草行业目前流行自洁式过滤装置28家庭中央空调G3G4平板过滤器便宜、美观摆在超市的商品29普通家用空调尼龙 网过滤器可清洗阻挡纤维和粗粉尘30风沙地区预过滤惯性除尘装置，水浴除尘装置，卷帘过滤器清除大颗粒粉尘，只在刮风时工作31燃气轮机与离心式空压机F7F8无隔板、袋式、有隔板过滤器，自洁式过滤器抗冲击，阻燃防止设备内部结垢、磨损、腐蚀32轴流式空压机F5F7无隔板、袋式过滤器抗冲击，阻燃防止叶片磨损33往复式空压机、内燃机

20、G3F5袋式过滤器，滤清器，平板过滤器抗冲击，耐超阻防止汽缸磨损34高级轿车空调F7无隔板过滤元件防尘，防花粉35高档家用吸尘器F7HEPA无隔板过滤元件结实，抗水防止排风二次污染36洁净室用吸尘器HEPA无隔板过滤元件结实，抗水防止排风二次污染37家用空气净化器F7F9HEPA筒状和方形无隔板过滤元件便宜，美观摆在超市的商品38防毒面具HEPA无隔板过滤元件耐温，抗水常与活性炭组合使用注：“主过滤器”指最末一级的过滤器，或指定部位的过滤器。 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、10,0

21、00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）近似对应 传统规格0.1 m0.2 m0.3 m0.5 m1.0 m5.0 mISO 1102-ISO 210024104-ISO 31000237102358-1ISO 4100002370102035283-10ISO 51000002370010200

22、352083229100ISO 610000002370001020003520083202931000ISO 7-35200083200293010000ISO 8-352000083200029300100000ISO 9-352000008320000293000-电子工业和制药业是与洁净室关系最密切的两个行业。ISO标准一出现，电子行业立刻改用ISO标准定义的洁净室级别，而制药业目前仍沿用老的洁净级别规定。中国1998年版GMP规范中比前一版增加了个30万级。 中国GMP规定的洁净度 洁净级别尘粒最大允许数/m3微生物最大允许数相当于ISO分级0.5 m5 m 浮游菌/m3 沉降菌/皿

23、1003,500051ISO5级10,000350,000 2,000 1003ISO7级100,0003,500,00020,00050010ISO8级300,00010,000,000 60,000-15- A，B，C ，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

24、 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

25、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

26、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，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

27、 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