過濾器基礎(chǔ)知識講座

1、過濾器基礎(chǔ)知識講座二00五年八月二十四號 1課 程 內(nèi) 容第一部份 大氣中的粉塵第二部分 空氣過濾器的性能指標第三部分 過濾器試驗方法和標準第四部分 過濾器的應(yīng)用第五部分 空氣過濾器標準和效率的比較2第一部份 大氣中的粉塵第二部分 空氣過濾器的性能指標第三部分 過濾器試驗方法和標準第四部分 過濾器的應(yīng)用第五部分 空氣過濾器標準和效率的比較3各行業(yè)所用的粉塵濃度城市環(huán)保 重量濃度（mg/m3）潔凈室 顆粒濃度(粒/m3）醫(yī)藥衛(wèi)生 微生物濃度(顆/m3）過濾器 重量濃度、顆粒濃度、微生物濃度4城 市 環(huán) 保 1萬人口的優(yōu)秀城市 0.03 mg/m310萬人口的優(yōu)秀城市 0.05 mg/m3100萬

2、人口的優(yōu)秀城市 0.09mg/m31000萬人口的優(yōu)秀城市 0.18 mg/m35城 市 環(huán) 保1萬人口的普通城市 0.12 mg/m310萬人口的普通城市 0.15 mg/m3100萬人口的普通城市 0.18 mg/m31000萬人口的普通城市 0.25 mg/m36大氣平均顆粒物與空氣質(zhì)量級別 空氣質(zhì)量級別 I II III總懸浮顆粒物年平均（mg/m3） 0.08 0.20 0.30總懸浮顆粒物日平均（mg/m3） 0.12 0.30 0.50 7大氣平均顆粒物與空氣質(zhì)量級別 空氣質(zhì)量級別 I II III可吸入顆粒物PM10年平均（mg/m3） 0.04 0.10 0.15可吸入顆粒物

3、PM10月平均（mg/m3） 0.05 0.15 0.258國家標準規(guī)定的可吸入顆粒物濃度 15星級飯店、賓館0.15賓館和非星級帶空調(diào)的飯店、普通旅店、招待所0.20影劇院、音樂廳、錄像廳0.20圖書館、博物館、美術(shù)館0.15醫(yī)院候診室、候機室、飛機客艙0.15候車室、候船室、旅客列車車廂、飯館、餐廳0.259標 準 建 立 依 據(jù)可吸入顆粒物0.20mg/m3 免疫功能改變的閾濃度，居民呼吸道疾病患病率開始增加可吸入顆粒物=0.15mg/m3 居住區(qū)空氣日平均最高允許濃度可吸入顆粒物0.11mg/m3 不引起小學(xué)生免疫功能改變的閾下濃度，不引起人群呼吸道患病率增加10典型環(huán)境粉塵數(shù)量濃度

4、香煙燃燒 100億/m3 高速公路 10億/m3 城市 1億/m3 鄉(xiāng)間小路 1000萬/m3 鄉(xiāng)村 100萬/m3 海洋 10萬/m3 北極 1萬/m3 11吸 塵 器 需 求 趨 勢 歐美國家常用要求：0.15 mg/m3（5m）需求趨勢： 0.01 mg/m3（5m）12第一部份 大氣中的粉塵第二部分 空氣過濾器的性能指標第三部分 過濾器試驗方法和標準第四部分 過濾器的應(yīng)用第五部分 空氣過濾器標準和效率的比較13過 濾 效 率 額定風(fēng)量下，過濾器前后空氣含塵濃度之差與過濾器前空氣 含塵濃度之比的百分數(shù) 過濾器捕塵量 下游空氣含塵量 過濾效率= =1- 上游空氣含塵量 上游空氣含塵量 公式

5、為： C1-C2 C2 = 100%=（1 - ）100% C1 C1 式中: C1，C2分別為過濾器前后的含塵濃度。14含塵濃度表示方法 計重濃度（mg/m3）計重效率大于或等于某一粒徑的顆粒數(shù)（粒/L）計數(shù)效率某一粒徑范圍內(nèi)的顆粒數(shù)（粒/L）粒徑分組計數(shù)效率15穿透率 過率器效率是衡量過濾器捕集灰塵能力的指標。從空氣過濾和凈化的最終效果來看，可以用穿透率來評價過濾器的好壞。穿透率：指過濾后空氣的含塵濃度與過濾前空氣的含塵濃度之比的百分數(shù)。即： P = C2/C1*100% = 1-引用穿透率可以明確表示過濾器前后的空氣含塵量，特別是用它來評價高效過率器的性能。16過濾器面風(fēng)速 過率器的斷面

6、上所通過的氣流速度，即： u = Q/F 式中: Q 通過過濾器的風(fēng)量（m3/h） F 過濾器的迎風(fēng)截面積（m2）面風(fēng)速是反應(yīng)過濾器的通過能力的安裝面積的性能指標。17過濾器濾速 濾料面積上通過的氣流速度 v = 0.028Q/f （cm/s） 式中：f 為濾料凈面積，m2（即除去粘結(jié)等占去的面積）濾速主要反映濾料的通過能力，特別是濾料的過濾性能。一般高效和超高效過率器的濾速取為23cm/s，亞高效過率器的濾速取為57cm/s。18過濾器阻力 過濾器阻力一般由兩部分組成： 一是濾料阻力；二是過濾器的結(jié)構(gòu)阻力。 H=P1+P2 式中 H 過濾器阻力（Pa） P1 濾料阻力（Pa） P2 過濾器結(jié)

7、構(gòu)阻力（Pa）19過濾器通風(fēng)量 對過濾器效率和阻力來說 必須注明：在多大的風(fēng)量下的過濾效率或阻力20第一部份 大氣中的粉塵第二部分 空氣過濾器的性能指標第三部分 過濾器試驗方法和標準第四部分 過濾器的應(yīng)用第五部分 空氣過濾器標準和效率的比較21過濾器試驗方法和標準 一般通風(fēng)用過濾器試驗方法 高效過濾器試驗方法 22一般通風(fēng)用過濾器試驗方法計重法 Arrestance 比色法 Dust-spot大氣塵計數(shù)法 歐洲計數(shù)法 美國計數(shù)法 23計重法 Arrestance源于美國，國際通行，中國實行。計重法是破壞性試驗。試驗塵源為大粒徑、高濃度標準粉塵。 相關(guān)標準有：美國ANSI/ASHRAE 52.1

8、-1992歐洲EN 779：1993；己被EN779：2002取代2002將過濾器分級為4個等級，以G1、G2、G3、G4 24EN779：2002過濾器分級 過濾等級 終阻力 計重效率（Am） G1 250Pa 50Am65 G2 250Pa 65Am80 G3 250Pa 80Am90 G4 250Pa 90Am25比色法 Dust-spot 傳統(tǒng)方法，源于美國，除中國外世界通行。試驗臺和試驗粉塵與計重法所用相用。測量的“量”為采樣點高效濾紙的通光量。嚴格的比色法是破壞性試法，一只過濾器的試驗需要一天時間。相關(guān)標準有：美國ANSI/ASHRAE 52.1-1992歐洲EN 779：1993

9、；己被EN779：2002取代。26大氣塵計數(shù)法 中國標準。塵源為自然大氣中的“大氣塵”。粉塵的為“量”為大于等于某粒徑的全部顆粒物個數(shù)。測試儀器為塵埃粒子計數(shù)器。效率值為新過濾器的初始效率。相關(guān)標準有： 中國GB 12218-89 中國GB/T14295-9327歐洲計數(shù)法 歐洲自20世紀90年代初通行至今，中國個別企業(yè)使用。試驗臺與計重法和比色法所用類似，發(fā)塵所用的高濃度試驗粉塵也與計重法所用類似，粉塵的“量”是微小粒徑段顆粒物的個數(shù)。測量粉塵的儀器為激光粒子計數(shù)器。計數(shù)效率不再是個單一的數(shù)值，而是一條沿不同粒徑的過濾效率曲線。歐洲的試驗表明，當試驗終阻力為450Pa時，0.4m處的計數(shù)效

10、率值與傳統(tǒng)的比色法效率值接近。完整的計數(shù)效率測試法是破壞性試驗，不能用于制造廠的日常產(chǎn)品性能檢驗。但在平時，制造廠省去發(fā)塵過程，僅測量過濾器的初始計數(shù)效率，以檢查產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性和材料的穩(wěn)定性。計數(shù)法效率正在取代比色法。28EN779：2002過濾器分級 過濾等級 終阻力 計數(shù)效率（Em） F5 450Pa 40Em60 F6 450Pa 60Em80 F7 450Pa 80Em90 F8 450Pa 90Em95 F9 450Pa 95Em29美國計數(shù)法 美國開始始用。中國過濾器廠家暫未采用。試驗臺與發(fā)塵過程使用的高濃度粉塵同計重法和比色法所用類似，發(fā)塵所用的高濃度試驗粉塵也與計重法所用類似

11、。計數(shù)測量時改用漂白粉。測量粉塵的儀器為激光粒子計數(shù)器。相關(guān)標準有： 美國ANSI/ASHRAE 52.2-1999計數(shù)法是取代其它各種方法的大趁勢。歐洲方法在先，使用廠家較多，美國方法在后但更嚴謹。30高效過濾器試驗方法 鈉焰法 Sodium Flame DOP法 計數(shù)掃描法 光度計掃描油霧法 Oil Mist 熒光法 Uranine 31鈉焰法 Sodium Flame 源于英國，中國通行，歐洲部分國家于20世紀7090年代實行。試驗塵源為單分散相氯化鈉鹽霧?！傲俊睘楹}霧時氫氣火焰的亮度。主要儀器為光度計。國家標準規(guī)定的鹽霧顆粒平均直徑為0.4m，但對國內(nèi)現(xiàn)有的裝置的實測結(jié)果為0.5m，

12、歐洲國家實測為0.65m。隨著掃描法的普及，歐洲己不再使用鈉焰法，國內(nèi)也正在修改。相關(guān)標準有：英國BS3928-1969、歐洲Eurovent4/4、 中國GB 6165-8532DOP法 源于美國，國際通行。試驗塵源為0.3m單分散相DOP（塑料工業(yè)常用增塑劑，鄰苯二甲酸二辛酯）液滴?！傲俊睘楹珼OP空氣的渾濁程度。測量粉塵的儀器為光度計（photometer）.以氣樣的濁度差別來判定過濾器對DOP顆粒的過濾效率。相關(guān)標準有：MIL-STD-282。33計數(shù)掃描法歐洲通用，美國類似，其它國家緊跟。目前國際上高效過濾器的主流試驗方法。主要測量儀器為大流量激光粒子計數(shù)器或凝結(jié)核計數(shù)器（CNC）。

13、用計數(shù)器對過濾器的整個出風(fēng)面進行掃描檢查，計數(shù)器給出過濾器每一點粉塵的個數(shù)和粒徑。不僅能測量過濾器的平均效率，還可以比較各點的局部效率。經(jīng)驗表明，對于高效過濾器，最容易穿透的粉塵粒徑在0.10.25之間的某一點，先測出最易穿透的粉塵粒徑，然后掃描測量過濾器對該粒徑粉塵的過濾效果，這種方法稱MPPS。美國規(guī)定只測0.10.2m區(qū)間。計數(shù)掃描是測試高效過濾器最嚴格的方法，這種方法取代其它傳統(tǒng)方法是大趨勢。相關(guān)標準有：美國IES-RP-CC007.1-1992.、 歐洲EN1822.11822.5-1998200034EN1822過濾器分級 過濾級別 總值 局部值 效率（） 穿透率（） 效率（） 穿

14、透率（） H108515-H11955-H1299.50.5-H1399.950.0599.750.25H1499.9950.00599.9750.025U1599.99950.000599.99750.0025U1699.999950.0000599.999750.00025U1799.9999950.00000599.9999750.00002535油霧法 Oil Mist 前聯(lián)邦德國，前蘇聯(lián)，中國使用。塵源為油霧?！傲俊睘楹挽F空氣的濃度。儀器為濁度計。以氣樣的濁度差別來判定過濾器對油霧顆粒的過濾效率。 德國規(guī)定用石蠟油，油霧粒徑為0.3-0.5m。中國標準規(guī)定的油霧平均重量粒徑為0.2

15、8-0.34m,對油的種類未做具體規(guī)定。 油霧法在德國己成為歷史，于1993年率先使用計數(shù)掃描法，歐洲的EN1822就是以德國計數(shù)掃描法標準為藍本制定的。相關(guān)標準有：中國GB 6165-85、德國 DIN24184-199036熒光法 Uranine 只有法國使用，目前僅限于對部分核工業(yè)過濾器的測試。 試驗塵源為噴霧器產(chǎn)生的熒光素鈉粉塵。試驗中，首先在過濾器前后采樣，然后用水溶解采樣濾紙上的熒光素鈉水溶液在特定條件下的熒光亮度，這一亮度間接的反應(yīng)出粉塵的重量。跟據(jù)法國標準，發(fā)生裝置產(chǎn)生的粉塵粒徑的計數(shù)平均值為0.08m，粒徑的體積平均值為0.15m。相關(guān)標準：法國 NF X44-011-1972.37第一部份 大氣中的粉塵第二部分 空氣過濾器的性能指標第三部分 過濾器試驗方法和標準第四部分 過濾器的應(yīng)用第五部分 空氣過濾器標準和效率的比較38過濾器的應(yīng)用 39吸塵器所使用的HEPA 商家為著銷售產(chǎn)品，引入“HEPA”這個概念。實際上，是HEPA材料