過(guò)濾器的特性

1、第四章過(guò)濾器的特性41 空氣凈化系統(tǒng)中過(guò)濾器的作用與分類(lèi)在空氣凈化系統(tǒng)中，一般采用由粗效過(guò)濾器、中效過(guò)濾器、高效過(guò)濾器（或亞高效過(guò)濾器）組成的三級(jí)過(guò)濾方式。各級(jí)過(guò)濾器的作用是：粗（初）效過(guò)濾器：主要用以阻擋新風(fēng)所攜帶的10m以上的沉降性微粒和各種異物進(jìn)入系統(tǒng)。中效過(guò)濾器：主要用以阻擋1 10m的懸浮性微粒，以免其在高效過(guò)濾器表面沉降而很快將高效過(guò)濾器堵塞。高效過(guò)濾器（亞高效過(guò)濾器）：主要用以過(guò)濾送風(fēng)中含量最多、用粗效過(guò)濾器和中效過(guò)濾器都不能或很難過(guò)濾掉的1m以下的亞微米級(jí)微粒，以控制送風(fēng)系統(tǒng)關(guān)鍵的最后部位。由于各種過(guò)濾器主要過(guò)濾的微粒大小不同，而且過(guò)濾效率也有很大差別，所以對(duì)過(guò)濾器應(yīng)根據(jù)其不同

2、測(cè)定方法的效率范圍來(lái)進(jìn)行分類(lèi)。一般按以下原則分類(lèi)：粗效過(guò)濾器：宜用重量法測(cè)得的效率分類(lèi)。中效過(guò)濾器：宜用比色法或濁度法測(cè)得的效率分類(lèi)。高效過(guò)濾器：宜用計(jì)數(shù)法測(cè)得的效率分類(lèi)。用上述方法對(duì)過(guò)濾器分類(lèi)后， 每一類(lèi)過(guò)濾器相互間容易比較， 例如對(duì)粗效過(guò)濾器而言， 重量效率可達(dá)90%，效率的變化幅度很大，容易彼此比較。但是對(duì)于設(shè)計(jì)空氣凈化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于空氣潔凈標(biāo)準(zhǔn)是以0.5 m的微粒數(shù)來(lái)衡量的，該方法就顯得不方便了。因此空氣凈化技術(shù)措施曾建議在沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之前，先按對(duì)0.3 m微粒的計(jì)數(shù)效率將過(guò)濾器分為四類(lèi)。表41 中列出了該方法與上述一般宜用的效率的比較。過(guò)濾器的分類(lèi)表 41名稱(chēng)計(jì)數(shù)效率（ %）相

3、當(dāng)于其它效率阻力（對(duì)粒徑為 0.3 m的微粒）（%）（ mm HO）2粗效過(guò)濾器 20計(jì)重效率40 903中效過(guò)濾器20 90比色效率45 9810亞高效過(guò)濾器90 99.915高效過(guò)濾器 99.9125根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1429593空氣過(guò)濾器和GB13554 92高效空氣過(guò)濾器規(guī)定，按過(guò)濾器性能劃分可分為粗效過(guò)濾器、中效過(guò)濾器、高中效過(guò)濾器、亞高效過(guò)濾器和高效過(guò)濾器，見(jiàn)表4 2。過(guò)濾器效率、阻力表 42性能指標(biāo)性規(guī)定風(fēng)量下的效率 （ %）規(guī)定風(fēng)量下的初阻力能粒徑（ m）大氣塵計(jì)數(shù)效率（ Pa）粗效過(guò)濾器 5.080 20 50中效過(guò)濾器 1.070 20 80高中效過(guò)濾器 1.099 7

4、0 100亞高效過(guò)濾器 0.599.9 95 120粒徑（ m）鈉焰和 DOP效率初阻力（ Pa）高效過(guò)HEPA 0.3 99.97 250濾器ULRA 0.1 99.999 250注：高效過(guò)濾器可細(xì)分為高效過(guò)濾器（HEPA）和超低透過(guò)率過(guò)濾器（ULRA）42 過(guò)濾器的特性指標(biāo)評(píng)價(jià)任何過(guò)濾器，最重要的特性指標(biāo)有四項(xiàng)：面速和濾速、效率、阻力、容塵量。除此之外，還有其它一些特性指標(biāo)，如重量、消耗動(dòng)力和再生特性等。這些指標(biāo)主要和濾料以及過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)有關(guān)。一、面速和濾速面速是指過(guò)濾器斷面上通過(guò)氣流的速度，以m/s 表示。uQF36003式中： Q風(fēng)量（ m/h ）F 過(guò)濾器截面積即迎風(fēng)面積（）面速反映

5、過(guò)濾器的通過(guò)能力和安裝面積。采用過(guò)濾器的面速越大，安裝過(guò)濾器所需的面積越小。濾速是指濾料面積上的通過(guò)氣流的速度，以cm/s 、 L/ 2·min 表示。vQ10 31.67Q32·minf10 410l/3600f或 vQ10 60.028 Qcm/sf10 43600f式中： f 濾料凈面積（即去除粘結(jié)等占去的面積）2， m。濾速反映濾料的通過(guò)能力，特別是反映濾料的過(guò)濾性能。采用的濾速越低， 一般說(shuō)將獲得較高的效率。而過(guò)濾器允許的濾速越低，說(shuō)明其濾料性能越差，阻力也大。在特定的過(guò)濾器結(jié)構(gòu)條件下，統(tǒng)一反映面速和濾速的是過(guò)濾器的額定風(fēng)量。在相同的截面積下，希望允許的額定風(fēng)量越

6、大越好，而在低于額定風(fēng)量下運(yùn)行，效率越高，阻力越低。二、效率被過(guò)濾器除去的大氣塵含量與過(guò)濾器進(jìn)口大氣塵含量比值的百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為過(guò)濾器效率。表示效率的方法有計(jì)重效率、計(jì)數(shù)效率等。1. 用過(guò)濾器進(jìn)出口氣流中的含塵濃度表示：G1G 2Q(N1 N2)N 2GN 1Q1N1式中： G G過(guò)濾器進(jìn)出口氣流中微粒的重量或數(shù)量（mg/h 或粒 /h ）1、 2NN 過(guò)濾器進(jìn)出口氣流中的含塵濃度（3或粒 /h ）mg/m1、 2Q通過(guò)過(guò)濾器的風(fēng)量（ m3/h或升 /h ）這種表示方法對(duì)于計(jì)重效率和計(jì)數(shù)效率都可以采用。2. 用進(jìn)入過(guò)濾器前氣流中的塵粒含量和過(guò)濾器捕集的塵粒量來(lái)表示。G3G3G1QN1G3過(guò)濾器捕集到

7、的塵粒重量（mg/h）該方法僅在計(jì)重效率時(shí)采用，有些國(guó)家將由此方法求得的 稱(chēng)為除塵率。3. 有過(guò)濾器所捕集到的塵粒數(shù)量和過(guò)濾器出口氣流中塵粒的含量來(lái)表示。G3G3G2QN2該方法也用于計(jì)重效率。4. 用各粒徑的分級(jí)效率表示 = 1 n1+ + n nn式中： 1 n各粒徑的分級(jí)效率，以小數(shù)表示。n1nn各粒徑的微粒的含量占全體微粒的比例，以小數(shù)表示。5. 過(guò)濾器效率的其它檢測(cè)方法 （空氣調(diào)節(jié) p220）：比色法鈉焰法油霧法粒子計(jì)數(shù)法三、穿透率在很多情況下，人們關(guān)心的不只是過(guò)濾捕集多少塵粒，而是經(jīng)過(guò)過(guò)濾器后仍然穿透過(guò)來(lái)多少塵粒。這時(shí)用穿透率（或穿透系數(shù)）這一概念更能直接的表示這種結(jié)果的程度。在排

8、氣凈化中用穿透率代替過(guò)濾效率。穿透率用K（ %）表示：K=（1- ）× 100%（ KG 2100% ）G1例：現(xiàn)有兩個(gè)過(guò)濾器，其過(guò)濾效率分別為 1=0.9999 ， 2=0.9998 ，求其各自的穿透率。K1=（ 1- 1）× 100%=0.01%K2=（ 1- 2）× 100%=0.02%在上述結(jié)果中，兩個(gè)過(guò)濾器的過(guò)濾效率基本相等，兩者之間的差別已沒(méi)有實(shí)在意義。但換算成穿透率之后，則 K2 比 K1 大一倍。也就是說(shuō)第二個(gè)過(guò)濾器穿透過(guò)來(lái)的微粒比第一個(gè)過(guò)濾器多一倍。四、凈化系數(shù)凈化系數(shù)KC以穿透率的倒數(shù)表示1K cK凈化系數(shù)表示經(jīng)過(guò)濾器以后微粒降低的程度。K=0

9、.01%時(shí)， KC=100/0.01=10 4說(shuō)明過(guò)濾器前后的微粒濃度相差一萬(wàn)倍。從以上內(nèi)容可以看出穿透率和凈化系數(shù)同是效率的表現(xiàn)形式。五、阻力過(guò)濾器阻力由兩部分組成：一是濾料的阻力，二是過(guò)濾器結(jié)構(gòu)的阻力。p= p +p12=Av+Bunv濾速（ cm/s ）u面速（ m/s）空氣凈化系統(tǒng)的過(guò)濾器阻力在系統(tǒng)的總阻力損失中占有相當(dāng)大的比例，對(duì)系統(tǒng)的能耗有重要影響。任何過(guò)濾器的阻力均隨容塵量的增加而增加。也就是說(shuō)隨著過(guò)濾器運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，過(guò)濾器積塵使阻力逐漸增大。人們習(xí)慣把過(guò)濾器沒(méi)有積塵時(shí)的阻力稱(chēng)為初阻力，把需要更換時(shí)的阻力稱(chēng)為終阻力。為保證系統(tǒng)的風(fēng)量能保持在正常運(yùn)行條件，一般取過(guò)濾器初阻力的兩倍作為終阻力，并按此選擇風(fēng)機(jī)。六、容塵量在額定風(fēng)量下， 過(guò)濾器的阻力達(dá)到終阻力時(shí)，其所容納的塵?？傎|(zhì)量稱(chēng)為該過(guò)濾器的容塵量。由于濾料的性質(zhì)不同，粒子的組成、形狀、粒徑、密度、粘滯性及濃度的不同，因此過(guò)濾器的容塵量也有較大的變化范圍。過(guò)濾器的容塵量是和使用期限有直接關(guān)系的指標(biāo)。一般將運(yùn)行中的過(guò)濾器終阻力達(dá)到初阻力的二倍或效率下降到初始效率的85%以下時(shí)（一般對(duì)于預(yù)過(guò)濾器來(lái)說(shuō)）過(guò)濾器上沉積的灰塵重量，作為該過(guò)濾器的容塵量。七、過(guò)濾器的串聯(lián)效率在空氣凈化系統(tǒng)中，為保證空氣的凈化效果，過(guò)濾器一般都串聯(lián)使用。其