空氣過濾器常識(shí)介紹

過濾概述

過濾材料

　　既有效地?cái)r截塵埃粒子，又不對(duì)氣流形成過大的阻力。雜亂交織的纖維形成對(duì)粒子的無數(shù)道屏障，纖維間寬闊的空間允許氣流順利通過。

效率

　　CHF過濾器捕集粉塵的量與未過濾空氣中的粉塵量之比為“過濾效率”。小于0.1µm（微米）的粒子主要作擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，粒子越小，效率越高；大于0.5µmm的粒子主要作慣性運(yùn)動(dòng)，粒子越大，效率越高。

阻力

　　纖維使氣流繞行，產(chǎn)生微小阻力。無數(shù)纖維的阻力之和就是過濾器的阻力。

　　過濾器阻力隨氣流量增加而提高，通過增大過濾材料面積，可以降低穿過濾料的相對(duì)風(fēng)速，減小過濾器阻力。

動(dòng)態(tài)性能

　　被捕捉的粉塵對(duì)氣流產(chǎn)生附加阻力，于是，使用中過濾器的阻力逐漸增加。被捕捉到的粉塵形成新的障礙物，于是，過濾效率略有改善。

　　被捕捉的粉塵大都聚集在過濾材料的迎風(fēng)面上。濾料面積越大，能容納的粉塵越多，過濾器壽命越長(zhǎng)。

使用壽命

　　濾料上積塵越多，阻力越大。當(dāng)阻力大到設(shè)計(jì)所不允許的程度時(shí)，過濾器的壽命就結(jié)束。有時(shí)，過大的阻力會(huì)使過濾器上已捕捉到的灰塵飛散，出現(xiàn)這種二次污染時(shí)，過濾器也該報(bào)廢。

靜電

　　若過濾材料帶靜電或粉塵帶靜電，過濾效果可以明顯改善。因靜電使粉塵改變運(yùn)動(dòng)軌跡并撞向障礙物，靜電力參與粘住的工作。

過濾效率

　　在決定過濾效率的因素中，粉塵“量”的含義多種多樣，由此計(jì)算和測(cè)量出來的過濾器效率數(shù)值也就不同。實(shí)用中，有粉塵的總重量、粉塵的顆粒數(shù)量；有時(shí)是針對(duì)某一典型粒徑粉塵的量，有時(shí)是所有粉塵的量；還有用特定方法間接地反映濃度的通光量（比色法）、熒光量（熒光法）；有某種狀態(tài)的瞬時(shí)量，也有發(fā)塵全過程變化效率值的加權(quán)平均量。

　　對(duì)同一只過濾器采用不同的方法進(jìn)行測(cè)試，測(cè)得的效率值就會(huì)不一樣。離開測(cè)試方法，過濾效率就無從談起。

過濾器阻力

　　過濾器對(duì)氣流形成阻力。過濾器積灰，阻力增加，當(dāng)阻力增大到某一規(guī)定值時(shí)，過濾器報(bào)廢。新過濾器的阻力稱“初阻力”；對(duì)應(yīng)過濾器報(bào)廢時(shí)的阻力值稱“終阻力”。

終阻力

　　終阻力的選擇直接關(guān)系到過濾器的使用壽命、系統(tǒng)風(fēng)量變化范圍、系統(tǒng)能耗。

　　大多數(shù)情況下，終阻力是初阻力的2～4倍。

　　過濾器越臟，阻力增長(zhǎng)越快。過高的終阻力值并不意味著過濾器的使用壽命會(huì)明顯延長(zhǎng)，但它會(huì)使空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量銳減。因此，沒有必要將終阻力值定得過高。

　　低效率過濾器常使用直徑≥10µm的粗纖維濾料。由于纖維間空隙大，過大的阻力有可能將過濾器上的積灰吹散，此時(shí)，阻力不再增高，但過濾效率降為零。因此，要嚴(yán)格限制G4以下過濾器的終阻力值。

　　每個(gè)過濾段都應(yīng)安裝阻力監(jiān)測(cè)裝置。終阻力要靠?jī)x表來判定，不能僅憑操作者的感覺。

容塵量

　　容塵量是在特定試驗(yàn)條件下，過濾器容納特定試驗(yàn)粉塵的重量。這里的“特定”是指：

　　a. 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)風(fēng)洞，以及相關(guān)試驗(yàn)與測(cè)量設(shè)備；
　　b. 比實(shí)際大氣粉塵顆粒大得多的標(biāo)準(zhǔn)“道路塵”；
　　c. 委托方與試驗(yàn)方商定、或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法與計(jì)算方法；
　　d. 委托方與試驗(yàn)方商定的終止試驗(yàn)的條件。

　　容塵量與過濾器實(shí)際容納粉塵的重量沒有直接對(duì)應(yīng)關(guān)系，孤立的容塵量數(shù)據(jù)對(duì)用戶沒有任何意義。

可吸入顆粒物

　　空氣中的大顆粒粉塵被人的鼻腔阻攔，小顆粒粉塵可能隨氣流進(jìn)入氣管和肺部，這些粉塵被氣管和肺部的“巨噬細(xì)胞”吞食并消化，巨噬細(xì)胞吃不凈的那些細(xì)菌和病毒還會(huì)被白血球消滅掉。

　　人的鼻子的鼻毛、分泌物和黏膜可以將大多數(shù)大于10µm的粉塵過濾掉，只有小于10µm的顆粒物才會(huì)隨氣流進(jìn)入氣管和肺部。因此，人們將“可吸入顆粒物”定義為“空氣中≤10µm的顆粒物”。

　　空氣中的全部粉塵量為“總懸浮顆粒物”，去掉10µm以上的顆粒物，剩下的就是“可吸入顆粒物”，技術(shù)上標(biāo)為TM10。我們經(jīng)常聽到的“可吸入顆粒物”就是這個(gè)TM10。如果將5µm以上的顆粒物去掉，剩下的“可吸入顆粒物”為TM5。

化學(xué)過濾器

　　CHF化學(xué)過濾器清除空氣中的氣體污染物。在通風(fēng)和空調(diào)領(lǐng)域，CHF化學(xué)過濾器使用活性炭作為主要過濾材料?；瘜W(xué)過濾器典型應(yīng)用場(chǎng)所有：芯片廠、核工業(yè)、飛機(jī)場(chǎng)、環(huán)保、博物館等，有些家電中也使用了化學(xué)過濾材料。

化學(xué)過濾原理

　　CHF化學(xué)過濾器有選擇性地吸附有害氣體分子，而不是像普通過濾器那樣機(jī)械地清除雜質(zhì)。

　　活性炭材料中有大量肉眼看不見的微孔，其中絕大部分微孔的孔徑在5Á～500Á之間，單位材料中微孔的總內(nèi)表面積可高達(dá)700～2300m2/g，也就是說，在一個(gè)米粒大小的活性炭顆粒中，微孔的內(nèi)表面積相當(dāng)于一個(gè)大客廳內(nèi)墻面的大小。

　　沒有明顯化學(xué)反應(yīng)的吸附稱為物理吸附，這種吸附主要靠的是范德瓦爾斯力。空氣中沸點(diǎn)高（常溫或更高）的游離分子接觸活性炭后，有些在微孔中凝聚成液體并因毛細(xì)管原理呆在那，有些填滿與分子尺寸相當(dāng)?shù)奈⒖锥c材料成為一體。大氣中的氮?dú)狻⒀鯕?、二氧化碳、氫氣、氬氣等主要成分的沸點(diǎn)都很低，活性炭吸附不了它們。普通活性炭是疏水性材料，所以對(duì)水蒸汽的吸附能力也有限。此外，活性炭還能吸附某些空氣微生物并殺死它們。

　　經(jīng)化學(xué)處理而使材料與有害氣體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的吸附稱化學(xué)吸附。活性炭靠范德瓦爾斯力抓到氣體分子，材料上的化學(xué)成分與污染物起反應(yīng)，生成固體成分或無害的氣體。進(jìn)行化學(xué)處理的主要方法是在活性炭中均勻地?fù)饺胩囟ǖ脑噭越?jīng)化學(xué)處理的活性炭也稱“浸漬炭”。

　　使用過程中，吸附能力會(huì)不斷減弱，當(dāng)減弱到某一程度，過濾器報(bào)廢。如果僅為物理吸附，用加熱或水蒸汽熏蒸的辦法可使有害氣體脫離活性炭，使活性炭再生。

活性炭材料

　　活性炭材料分顆粒炭、纖維炭、粉炭。

　　纖維活性炭由含碳有機(jī)纖維制成。它的孔徑小（<50Á）、吸附容量大、吸附快、再生快。常用的纖維基材有酚醛、植物纖維、聚丙烯腈、瀝青。

吸附性能

　　吸附容量。單位活性炭所能吸附污染物的最大量稱吸附容量。不同材料的吸附容量會(huì)不同；同一材料對(duì)不同氣體的吸附容量會(huì)不同；溫度、背景濃度改變，吸附容量也會(huì)變化。
　　滯留時(shí)間?？諝庠诨钚蕴繉又卸毫舻臅r(shí)間稱滯留時(shí)間。滯留時(shí)間越長(zhǎng)，吸附越充分。為保持足夠的滯留時(shí)間，炭層要足夠厚，過濾風(fēng)速要盡可能低。

　　使用壽命。新的活性炭吸附效率高，使用中效率不斷衰減，當(dāng)過濾器下游有害氣體接近允許的濃度極限時(shí)，過濾器報(bào)廢。報(bào)廢前的使用時(shí)間就是使用壽命，也稱有效防護(hù)時(shí)間。

　　選擇性。一般說來，在物理吸附中易被吸附的有：分子量大的氣體、沸點(diǎn)高的氣體、揮發(fā)性有機(jī)氣體。若活性炭經(jīng)化學(xué)浸漬，還可以清除平時(shí)難以對(duì)付的氣體，或突出對(duì)某類氣體的吸附能力。

活性炭過濾器的選用

　　影響活性炭過濾器吸附效果和使用壽命的主要因素有：污染物的種類和濃度、氣流在過濾材料中的滯留時(shí)間、空氣的溫度和濕度。實(shí)際選用時(shí)，要根據(jù)污染物種類、濃度和處理風(fēng)量等條件，確定過濾器形式和活性炭種類。

　　CHF活性炭過濾器的上下游均應(yīng)有好的除塵過濾器，其效率規(guī)格應(yīng)不低于F7。上游過濾器防止灰塵堵塞活性炭材料；下游過濾器攔住活性炭本身的發(fā)塵。