無(wú)塵車(chē)間潔凈室空氣過(guò)濾器的基本常識(shí)整理
無(wú)塵車(chē)間潔凈室空氣過(guò)濾器的基本常識(shí)整理:
一、空氣過(guò)濾器過(guò)濾原理:
大氣中存在大量的懸浮塵埃粒子，它們的存在極大地影響產(chǎn)品的精密化、微型化、高質(zhì)量、高純度和高可靠性。
無(wú)塵車(chē)間空氣中懸浮的粒狀污染物質(zhì)是由固體或液體微粒子所組成。大氣塵可分為狹義大氣塵和廣義大氣塵：狹義大氣塵是指大氣中的固態(tài)粒子，即真正的灰塵；大氣塵的現(xiàn)代概念既包括固態(tài)微粒也包括液態(tài)微粒的多分散的氣溶膠，是專(zhuān)指大氣中的懸浮微粒，粒徑小于10μm，這就是廣義的大氣塵。對(duì)于大于10μm的粒子，因?yàn)檩^重，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的無(wú)規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)后，在重力的作用下，它們會(huì)逐漸沉降到地面上，是通風(fēng)除塵的主要目標(biāo)；大氣中0.1—10μm的灰塵粒子也在空氣中做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，因重量較輕，則容易隨氣流漂浮，而很難沉降到地面上。因此，空氣潔凈技術(shù)中的大氣塵的概念和一般除塵技術(shù)中的灰塵的概念是有所區(qū)別的。
無(wú)塵車(chē)間通風(fēng)除塵用的尼龍網(wǎng)過(guò)濾器、金屬網(wǎng)過(guò)濾器、泡沫海綿過(guò)濾器過(guò)濾的灰塵，因?yàn)闉V料的孔徑較大，一般大于10μm，主要是過(guò)濾大于10μm的灰塵，因此對(duì)0.1~~10μm的粒子，過(guò)濾效率很低；如果是對(duì)環(huán)境的凈化有一定的潔凈度要求，必須采取潔凈技術(shù)中的空氣過(guò)濾技術(shù)，才能達(dá)到凈化要求。空氣凈化的主要任務(wù)是根據(jù)各種產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、不同工序、各類(lèi)房間的空氣潔凈度級(jí)別需要，采取空氣過(guò)濾技術(shù)來(lái)捕集大氣中的0.1—10μm懸浮塵埃粒子和微生物，使?jié)崈羰一蚓植績(jī)艋瘏^(qū)域中的塵埃粒子濃度或含菌濃度控制在允許范圍之內(nèi)，以保證潔凈度的級(jí)別要求。
無(wú)塵車(chē)間空氣中的懸浮粒子除微小液滴成球形外，其它粒子為結(jié)晶狀、片狀、塊狀、針狀、鏈狀等，很難從幾何形狀去度量其尺寸。在潔凈技術(shù)中，粒徑的意義是指通過(guò)微粒內(nèi)部的某個(gè)長(zhǎng)度因次，并不含有規(guī)則幾何形狀的意義，只是便于比較粒子大小的一種“名義尺寸”。
無(wú)塵車(chē)間空氣中的懸浮粒子分為非生物性粒子和生物粒子：非生物粒子是由固體、液體的破碎、蒸發(fā)、燃燒、凝聚產(chǎn)生的，其形成過(guò)程有物理作用或化學(xué)作用。生物粒子有微生物、植物的花粉、花絮及絨毛等；微生物一般包括病毒、立克次氏菌、細(xì)菌、菌類(lèi)、原生蟲(chóng)及藻類(lèi)，其中與凈化關(guān)系較直接的是細(xì)菌和菌類(lèi)。空氣中的微生物主要附著在灰塵上，因此過(guò)濾掉空氣中的灰塵可以有效地清除空氣中的微生物，這也是生物凈化的主要理論依據(jù)。
根據(jù)不同無(wú)塵車(chē)間和潔凈室時(shí)間的大氣塵中微粒的統(tǒng)計(jì)，大氣塵中微粒數(shù)量隨著粒徑的增加而顯著減少，即在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上，數(shù)量和粒徑呈直線關(guān)系，特別是對(duì)0.1—5μm；數(shù)量與質(zhì)量的分布關(guān)系，亞微米級(jí)的微粒數(shù)量占總數(shù)的比例接近100%，而重量?jī)H占總量的2%–3%；這也是潔凈相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可以在不同國(guó)家通用的理論依據(jù)。
統(tǒng)計(jì)表示，農(nóng)村中的灰塵濃度大約在10萬(wàn)粒/升左右，郊區(qū)中的灰塵濃度大約在20萬(wàn)粒/升左右，城市中的灰塵濃度大約在30萬(wàn)粒/升左右，污染嚴(yán)重的地區(qū)可達(dá)到100萬(wàn)粒/升以上。
1、空氣過(guò)濾技術(shù)主要采用過(guò)濾分離方法：通過(guò)設(shè)置不同性能的過(guò)濾器，除去空氣中的懸塵埃粒子和微生物，也即通過(guò)濾料將塵埃粒子捕集截留下來(lái)，以保證送入風(fēng)量的潔凈度要求。它所用的濾料為較細(xì)直徑的纖維，既能使氣流順利通過(guò)，也能有效地捕集塵埃粒子。
2、潔凈技術(shù)控制過(guò)濾的灰塵一般是0.1—10μm的塵埃粒子，粒徑較小，包含有固態(tài)微粒和液態(tài)微粒；大氣中懸浮的有機(jī)微粒有微生物、植物的花粉、花絮與絨毛，微生物一般包括病毒、立克次氏菌、細(xì)菌、菌類(lèi)、原生蟲(chóng)和藻類(lèi)。空氣凈化控制的主要是細(xì)菌和菌類(lèi)、病毒。因?yàn)槲⑸镏饕街趬m埃粒子上，因此將空氣中的塵埃粒子有效地控制，也就能有效地控制空氣中的細(xì)菌、菌類(lèi)及病毒。要做到這一點(diǎn)，必須通過(guò)阻隔性質(zhì)的微粒過(guò)濾器，方可加以過(guò)濾。一般地，普通高效過(guò)濾器對(duì)細(xì)菌的過(guò)濾效率可達(dá)99.996%，基本上可以滿足生物潔凈室的過(guò)濾凈化要求。
一、過(guò)濾器的過(guò)濾層捕集微粒的作用主要有5種：
1、攔截效應(yīng)：當(dāng)某一粒徑的粒子運(yùn)動(dòng)到纖維表面附近時(shí)，其中心線到纖維表面的距離小于微粒半徑，灰塵粒子就會(huì)被濾料纖維攔截而沉積下來(lái)。
2、慣性效應(yīng)：當(dāng)微粒質(zhì)量較大或速度較大時(shí)，由于慣性而碰撞在纖維表面而沉積下來(lái)。
3、擴(kuò)散效應(yīng)：小粒徑的粒子布朗運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)而容易碰撞到纖維表面上。
4、重力效應(yīng)：微粒通過(guò)纖維層時(shí)，因重力沉降而沉積在纖維上。
5、靜電效應(yīng)：纖維或粒子都可能帶電荷，產(chǎn)生吸引微粒的靜電效應(yīng)，而將粒子吸到纖維表面上。
隨著捕集灰塵越來(lái)越多，則濾層的過(guò)濾效率也隨著下降，而阻力增大；當(dāng)?shù)揭欢ǖ淖枇χ祷蛐式档侥持禃r(shí)，過(guò)濾器就需及時(shí)加以更換，以保證凈化潔凈度的要求。
過(guò)濾器的濾料最常用的形式有：無(wú)紡布、化學(xué)纖維材料、玻璃纖維材料；它們?cè)陬~定風(fēng)量下，阻力較小而效率較高，更換、維護(hù)方便，適用范圍廣，在空調(diào)凈化系統(tǒng)中有著極高的使用價(jià)值和應(yīng)用領(lǐng)域。
二、無(wú)塵車(chē)間潔凈室凈化原理:
為保證產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境或其它用途的潔凈室所要求的空氣潔凈度要求，必須采用多項(xiàng)綜合技術(shù)措施：
1、采用產(chǎn)生污染物少的生產(chǎn)工藝及設(shè)備；
2、采取必要的隔離負(fù)壓措施，防止生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的污染物向四周擴(kuò)散；
3、減少人員及物料帶入室內(nèi)的污染物質(zhì)；
4、加強(qiáng)潔凈室的管理，按規(guī)定進(jìn)行清掃、滅菌等工作；
5、人、物必須進(jìn)行分流，不允許人流、物流相互交叉；
除采取上述措施外，最重要的技術(shù)措施是：
通過(guò)相應(yīng)的裝置，送入足夠量的、經(jīng)過(guò)處理的潔凈空氣，以替換或稀釋室內(nèi)在正常工作時(shí)所產(chǎn)生的污染物質(zhì)污染的空氣；同時(shí)，帶走室內(nèi)的污染物質(zhì)。即為空氣凈化的基本原理。
具體而言，潔凈室內(nèi)的空氣凈化處理就是根據(jù)房間的不同的潔凈度等級(jí)要求，采用不同的方式送入經(jīng)過(guò)處理的數(shù)量不等的清潔空氣，同時(shí)排走相應(yīng)數(shù)量的攜帶有在室內(nèi)所產(chǎn)生的污染物質(zhì)沾污的臟空氣；依靠這樣的動(dòng)態(tài)平衡，使室內(nèi)環(huán)境維持在所需要的空氣潔凈度等級(jí)。
空氣潔凈度是潔凈環(huán)境中空氣含懸浮粒子量的多少的程度，通常空氣中含塵濃度高則空氣潔凈度低，含塵濃度低則潔凈度高；按空氣中懸浮粒子濃度來(lái)劃分潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境中空氣潔凈度等級(jí)，就是以每立方米空氣中的最大允許粒子數(shù)來(lái)確定其空氣潔凈度等級(jí)。
因原有的潔凈標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)首先制定的，故其單位是英制，也是應(yīng)用最為廣泛的一種；
用英制表示時(shí)，潔凈度等級(jí)名稱(chēng)為每立方英尺空氣中≥0.5μm塵粒的最大允許粒子數(shù);
用國(guó)際單位表示時(shí), 潔凈度等級(jí)名稱(chēng)為每立方米空氣中≥0.5μm塵粒的最大允許粒子數(shù)的常用對(duì)數(shù)值。
三、無(wú)塵車(chē)間潔凈室的單向流和非單向流:
由于潔凈技術(shù)控制的是大氣中的懸浮微粒濃度，且送入生產(chǎn)區(qū)域或無(wú)塵室內(nèi)的風(fēng)量比通風(fēng)除塵、一般空調(diào)房間所需的風(fēng)量大得多，故其氣流組織形式與它們有明顯的不同：
1、潔凈氣流流型要考慮到減少或避免渦流，要有利于迅速有效地排除污染物；
2、要盡量限制和減少室內(nèi)塵源散發(fā)的塵和菌的擴(kuò)散；
3、兼顧維持室內(nèi)的溫、濕度及工作人員的舒適性要求。
無(wú)塵車(chē)間氣流流型主要分為三類(lèi)：
1、向流：?jiǎn)我环较虺势叫辛骶€，且橫斷面上風(fēng)速一致的氣流；
有兩種型式：垂直單向流和水平單向流。
2、非單向流：指不符合單向流定義的氣流。
3、混合流：由單向流和非單向流組合的氣流。
一般地，單向流潔凈室的潔凈度可達(dá)到1—100級(jí)，非單向流潔凈室的潔凈度在1000—100,000級(jí)，混合流潔凈室的潔凈度局部區(qū)域可達(dá)1—100級(jí)。
四、無(wú)塵車(chē)間靜壓差和換氣次數(shù):
為避免無(wú)塵室內(nèi)的潔凈度受鄰室的污染，或污染鄰室，潔凈度不同的潔凈室之間，或潔凈室與一般房間之間要保持適當(dāng)?shù)撵o壓差，靜壓差不得小于5Pa。
由于送入潔凈室內(nèi)的潔凈送風(fēng)量不同，則室內(nèi)的潔凈度也不同，根據(jù)理論計(jì)算和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一般的經(jīng)驗(yàn)換氣次數(shù)如下，作為初步潔凈室送風(fēng)量的估算值：
1、對(duì)于10萬(wàn)級(jí)，換氣次數(shù)一般在15次/小時(shí)以上；
2、對(duì)于1萬(wàn)級(jí)，換氣次數(shù)一般在25次/小時(shí)以上；
3、對(duì)于1000級(jí)，換氣次數(shù)一般在50次/小時(shí)以上；
4、100級(jí)，其送風(fēng)量按送風(fēng)截面風(fēng)速0.2—0.45m/s計(jì)算。
無(wú)塵車(chē)間潔凈室空氣過(guò)濾器選用、使用及維護(hù)常識(shí):
大氣中的塵埃粒子濃度是影響潔凈室潔凈度的重要因素，而如果要有效地、可調(diào)節(jié)地控制生產(chǎn)潔凈度，采用通常空調(diào)用的尼龍網(wǎng)過(guò)濾器、金屬網(wǎng)過(guò)濾器及海棉過(guò)濾器，則無(wú)法控制生產(chǎn)環(huán)境中的塵埃粒子濃度和達(dá)到較高的潔凈度要求。而要達(dá)到現(xiàn)代化生產(chǎn)所需的潔凈環(huán)境，必須采用濾紙過(guò)濾器和纖維層過(guò)濾器，也就是凈化技術(shù)中所用的空氣過(guò)濾器。
一、空氣過(guò)濾器的分類(lèi):
潔凈室用空氣過(guò)濾器種類(lèi)較多，按結(jié)構(gòu)形式分有：
1、平板式過(guò)濾器
2、折疊式過(guò)濾器
3、袋式過(guò)濾器
4、有隔板折疊形過(guò)濾器
5、無(wú)隔板折疊形過(guò)濾器
按過(guò)濾效率分類(lèi)，是最為常見(jiàn)的方法；按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14295-93《空氣過(guò)濾器》及GB13554-92《高效空氣過(guò)濾器》的規(guī)定，在額定風(fēng)量下有：
3、高中效空氣過(guò)濾器
4、亞高效空氣過(guò)濾器
5、高效空氣過(guò)濾器（超高效空氣過(guò)濾器）
二、空氣過(guò)濾器的選用與配置
1、對(duì)于小型的凈化設(shè)備，如潔凈工作臺(tái)、風(fēng)淋室、層流罩等，由于處理的風(fēng)量小，一般新風(fēng)進(jìn)風(fēng)面采用粗效過(guò)濾器或中效過(guò)濾器，送風(fēng)末端必須選用高效過(guò)濾器或超高效過(guò)濾器；
2、對(duì)于凈化空調(diào)系統(tǒng)中空氣過(guò)濾器的選用與配置，一般根據(jù)潔凈室的空氣潔凈度級(jí)別和生產(chǎn)工藝的特殊要求，進(jìn)行合理化選用與配置。
A、對(duì)于1000—10萬(wàn)級(jí)的潔凈室凈化系統(tǒng)，通常采用三級(jí)空氣過(guò)濾形式，即粗效、中效和高效過(guò)濾器；粗效、中效一般放在空氣處理裝置中，且將中效過(guò)濾器放在正壓段，亞高效或高效過(guò)濾器一般位于凈化空調(diào)系統(tǒng)的末端。
B、對(duì)于100—1000級(jí)的凈化空調(diào)系統(tǒng)，通常在新風(fēng)處理裝置中設(shè)置粗效、中效、亞高效過(guò)濾器，在潔凈室循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)中，還要設(shè)置高效過(guò)濾器或超高效過(guò)濾器；一般地高效過(guò)濾器位于凈化空調(diào)系統(tǒng)的末端，即位于潔凈室的頂棚上；對(duì)于超高效過(guò)濾器，則必須設(shè)在凈化空調(diào)系統(tǒng)的末端，以確保所需的空氣潔凈度級(jí)別要求。
3、當(dāng)已知整個(gè)凈化系統(tǒng)的空氣處理風(fēng)量時(shí)，可根據(jù)所選過(guò)濾器的額定風(fēng)量，確定所需過(guò)濾器的個(gè)數(shù)。
三、空氣過(guò)濾器的使用場(chǎng)合及過(guò)濾范圍:
1、粗效過(guò)濾器
主要用于凈化空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)進(jìn)口處作預(yù)過(guò)濾器，截留大氣中的大粒徑微粒。過(guò)濾對(duì)象是大于5μm以上的懸浮微粒和10μm以上的沉降性微粒以及各種異物，防止其進(jìn)入系統(tǒng)。濾材一般為噴膠棉、滌綸無(wú)紡布、聚丙烯纖維。其過(guò)濾效率以過(guò)濾≥5μm粒子為準(zhǔn)。
2、中效空氣過(guò)濾器
由于其前面已有預(yù)過(guò)濾器截留了大粒徑微粒，它又可以作為一般空調(diào)系統(tǒng)的最后過(guò)濾器和凈化空調(diào)系統(tǒng)中、高效過(guò)濾器的預(yù)過(guò)濾器。濾材一般為滌綸無(wú)紡布、聚丙烯纖維、玻璃纖維。
主要用于截留1—10μm懸浮微粒，效率以過(guò)濾≥1μm粒子為準(zhǔn)。
3、高中效過(guò)濾器
可用做一般凈化程度的系統(tǒng)末端過(guò)濾器，也可以做為高效過(guò)濾器的中間過(guò)濾器；濾材一般為滌綸無(wú)紡布、聚丙烯纖維、玻璃纖維。
主要用于截留1—5μm粒子，效率以過(guò)濾≥1μm粒子為準(zhǔn)。
4、亞高效過(guò)濾器
主要作為潔凈室末端過(guò)濾器，也可做為高效過(guò)濾器的預(yù)過(guò)濾器和新風(fēng)系統(tǒng)的末級(jí)過(guò)濾，提高新風(fēng)的品質(zhì)。濾材一般為聚丙烯纖維、玻璃纖維。主要用于截留1μm以下的粒子，效率以過(guò)濾≥0.5μm粒子為準(zhǔn)。
5、高效過(guò)濾器(超高效過(guò)濾器)
主要是潔凈室的末端過(guò)濾器，以保證實(shí)現(xiàn)各級(jí)潔凈度的級(jí)別。
其效率以過(guò)濾≥0.5μm粒子為準(zhǔn)。濾材一般為超細(xì)玻璃纖維。
四、空氣過(guò)濾器的不同效率表示方法:
當(dāng)被過(guò)濾氣體中的含塵濃度以計(jì)重濃度表示時(shí)，則效率為計(jì)重效率；以計(jì)數(shù)濃度表示時(shí)，則效率為計(jì)效效率；以其它物理量作相對(duì)表示時(shí)，則為比色效率或濁度效率等。
最常用的表示方法是用過(guò)濾器進(jìn)出口氣流中的塵粒濃度表示的計(jì)數(shù)效率。
1、在額定風(fēng)量下，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14295-93《空氣過(guò)濾器》及GB13554-92《高效空氣過(guò)濾器》的規(guī)定，不同過(guò)濾器的效率范圍如下：
粗效過(guò)濾器，對(duì)≥5微米粒子，過(guò)濾效率80＞E≥20，初阻力≤50Pa
中效過(guò)濾器，對(duì)≥1微米粒子，過(guò)濾效率70＞E≥20，初阻力≤80Pa
高中效過(guò)濾器，對(duì)≥1微米粒子，過(guò)濾效率99＞E≥70，初阻力≤100Pa
亞高效過(guò)濾器，對(duì)≥0.5微米粒子，過(guò)濾效率E≥95，初阻力≤120Pa
高效過(guò)濾器，對(duì)≥0.5微米粒子，過(guò)濾效率E≥99.99，初阻力≤220Pa
超高效過(guò)濾器,對(duì)≥0.1微米粒子，過(guò)濾效率E≥99.999，初阻力≤280Pa
2.由于現(xiàn)在許多企業(yè)選用的是進(jìn)口的過(guò)濾器，而它們表示效率的方法與國(guó)內(nèi)的不同，為便于比較，將它們之間的換算關(guān)系列表如下：
按歐洲標(biāo)準(zhǔn)，粗效過(guò)濾器分為四級(jí)（G1~~G4）：
G1 效率 對(duì)粒徑≥5.0μm,過(guò)濾效率E≥20% (對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)C1)
G2 效率 對(duì)粒徑≥5.0μm,過(guò)濾效率50＞E≥20% (對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)C2~C4)
G3 效率 對(duì)粒徑≥5.0μm,過(guò)濾效率70＞E≥50% (對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)L5)
G4 效率 對(duì)粒徑≥5.0μm,過(guò)濾效率90＞E≥70% (對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)L6)
中效過(guò)濾器分為兩級(jí)(F5~~F6)：
F5 效率 對(duì)粒徑≥1.0μm,過(guò)濾效率50＞E≥30% (對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)M9、M10)
F6 效率 對(duì)粒徑≥1.0μm,過(guò)濾效率80＞E≥50% (對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)M11、M12)
高中效過(guò)濾器分為三級(jí)（F7~~F9）：
F7 效率 對(duì)粒徑≥1.0μm,過(guò)濾效率99＞E≥70% (對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)H13)
F8 效率 對(duì)粒徑≥0.5μm,過(guò)濾效率90＞E≥75% (對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)H14)
F9 效率 對(duì)粒徑≥0.5μm,過(guò)濾效率99＞E≥90% (對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)H15)
亞高效過(guò)濾器分為兩級(jí)(H10、H11)：
H10 效率 對(duì)粒徑≥0.5μm,過(guò)濾效率99＞E≥95% (對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)H15)
H11 效率 對(duì)粒徑≥0.5μm,過(guò)濾效率99.9＞E≥99% (對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)H16)
高效過(guò)濾器分為兩級(jí)(H12、H13)：
H12 效率 對(duì)粒徑≥0.5μm,過(guò)濾效率E≥99.9% (對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)H16)
H13 效率 對(duì)粒徑≥0.5μm,過(guò)濾效率E≥99.99% (對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)H17)
