1 空氣過濾器的發(fā)展
空氣過濾器的原型是人們?yōu)楸Wo(hù)呼吸而使用的呼吸保護(hù)器具,。據(jù)記載,,早在一世紀(jì)的羅馬,人們?cè)谔峒兯y的時(shí)候就用粗麻制成的面具進(jìn)行保護(hù),。在此之后的漫長時(shí)間里,,空氣過濾器也取得了進(jìn)展,,但其主要是作為呼吸保護(hù)器具用于一些危險(xiǎn)的行業(yè),如有害化學(xué)品的生產(chǎn),。1827 年布朗發(fā)現(xiàn)了微小粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,,人們對(duì)空氣過濾的機(jī)理有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
空氣過濾器的迅速發(fā)展是與軍事工業(yè)和電子工業(yè)的發(fā)展緊密相關(guān)的,。在第一次世界大戰(zhàn)期間,,由于各種化學(xué)毒劑的使用,以石棉纖維過濾紙作為濾煙層的防毒面具應(yīng)運(yùn)而生,。玻璃纖維過濾介質(zhì)用于空氣過濾于1940 年10 月在美國取得專利,。50 年代,美國對(duì)玻璃纖維過濾紙的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了深入的研究,,使空氣過濾器得到了改善和發(fā)展,。60 年代, HEPA 過濾器問世,; 70 年代,,采用微細(xì)玻璃纖維過濾紙作為過濾介質(zhì)的HEPA 過濾器,對(duì)013 微米粒徑的粒子過濾效率高達(dá)99.9998%,。八十年代以來,,隨著新的測(cè)試方法的出現(xiàn)、使用評(píng)價(jià)的提高及對(duì)過濾性能要求的提高,,發(fā)現(xiàn)HEPA 過濾器存在著嚴(yán)重的問題,,于是又產(chǎn)生了性能更高的UL PA 過濾器。目前,,各國仍在努力研究,,估計(jì)不久就會(huì)出現(xiàn)更先進(jìn)的空氣過濾器,。
過濾器本身的設(shè)計(jì)也取得了顯著進(jìn)展,其中最重要的是分隔板的去除,,即無隔板過濾器的發(fā)展,。無隔板過濾器不僅消除了分隔板損壞過濾介質(zhì)的危險(xiǎn),而且有效地增加了過濾面積,,提高了過濾效率,,并降低了氣流阻力,從而減少了能量消耗,。此外,,空氣過濾器在耐高溫、耐腐蝕以及防水,、防菌等方面也取很大的進(jìn)展,,滿足了一些特殊的需求。
2 空氣過濾器的應(yīng)用
隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重和人們環(huán)境意識(shí)的加強(qiáng),,空氣質(zhì)量已成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)?,F(xiàn)在人們認(rèn)識(shí)到空氣過濾系統(tǒng)不僅要保護(hù)機(jī)械設(shè)備,還要保護(hù)人,。因此,,空氣過濾的應(yīng)用范圍越來越廣泛。
空氣過濾的最大應(yīng)用是住宅樓,,其次是商業(yè)和工業(yè)建筑,。此外,過濾設(shè)備還常用行下列場(chǎng)合:潔凈室,;復(fù)印設(shè)備,;室內(nèi)空氣凈化器;麻醉氣體過濾設(shè)備,;激光外科手術(shù)應(yīng)用,; HVAC 系統(tǒng)(供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)),;恒溫室,;計(jì)算機(jī)打印機(jī);工作室空氣過濾系統(tǒng),;空調(diào)器等,。
2.1 住宅市場(chǎng)
由于人們對(duì)生活質(zhì)量的要求不斷提高,住宅原有的空氣過濾系統(tǒng)已不能滿足人們的需要,,性能更高的靜電過濾器則成了原有空氣過濾器的首選替代品,。但與普通玻璃纖過濾器相比,由于過濾介質(zhì)成本較高,,靜電過濾器的應(yīng)用也受到一定的限制,。
3M公司是靜電過濾器市場(chǎng)的領(lǐng)頭羊,,正積極銷售其產(chǎn)品。3M公司的靜電過濾器采用波紋結(jié)構(gòu),,介質(zhì)裝填較松散,,因而氣流阻力較小。3M公司稱他們過濾器的裝填密度是最適宜的,,而且具有很長的壽命,。波紋結(jié)構(gòu)還會(huì)提高過濾效率,且能夠比平板過濾器捕集更多的粒子,。
在中國,住宅絕大多數(shù)沒有空氣過濾系統(tǒng),,但中國的住宅數(shù)量巨大,,且每年以數(shù)百萬套的速度遞增。隨著居室內(nèi)空氣質(zhì)量的日益惡劣和人們環(huán)境意識(shí)的不斷加強(qiáng),,空氣過濾系統(tǒng)在住宅的應(yīng)用是有前途的,,存在著潛在的巨大市場(chǎng)。
2.2 辦公樓應(yīng)用
要求改善辦公室空氣質(zhì)量的推動(dòng)力是先進(jìn)的辦公設(shè)備的廣泛應(yīng)用,。計(jì)算機(jī)終端是產(chǎn)生臭氧和揮發(fā)性有機(jī)化合物的來源,。噴墨打印機(jī)是碳?xì)浠衔锖统粞醯膩碓础8煞ㄕ障鄰?fù)制機(jī)產(chǎn)生碳?xì)浠衔?、可吸入懸浮粒子和臭氧,;傳真機(jī)產(chǎn)生臭氧和揮發(fā)性有機(jī)化合物;激光打印機(jī)產(chǎn)生碳?xì)浠衔?、臭氧和可吸入粒子,;等等。這些產(chǎn)物已經(jīng)嚴(yán)重地污染了室內(nèi)環(huán)境,,并給人身和辦公設(shè)備造成了一定的危害,。
據(jù)估計(jì),在美國的辦公樓和公共建筑中有30% 存在室內(nèi)空氣污染問題,,尤其公共建筑如機(jī)場(chǎng),、車站等所面臨的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)大于辦公樓。芝加哥D‘Hare 機(jī)場(chǎng)大廳空氣流量為每分鐘約5166 萬m 3,,為改善空氣質(zhì)量,,該處共裝有1100 個(gè)預(yù)濾器, 1100 個(gè)終濾器和2200 個(gè)炭濾器(其中的炭每10—12 個(gè)月需更換一次),。
預(yù)計(jì)2000 年辦公室,、商業(yè)及公共建筑對(duì)空氣過濾器的需求在全球?qū)⑦_(dá)到五億美元。
2.3 室內(nèi)空氣凈化器
隨著建筑標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格,,消費(fèi)者對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量越來越重視,。尤其是患有過敏癥,、哮喘病或呼吸道疾病的人,因?yàn)榭諝馕廴居绊懥怂麄兊恼I?。人們?cè)谑覂?nèi)度過90% 的時(shí)間,,而室內(nèi)空氣污染水平可能是室外的2—5 倍。室內(nèi)幾乎所有空間都含有花粉,、霉菌,、孢子、動(dòng)物毛發(fā),、煙霧,、細(xì)菌、病毒和包括石棉在內(nèi)的有害纖維及灰塵,。惡劣的空氣質(zhì)量使得哮喘和過敏癥更加嚴(yán)重,。用空氣凈化器除去室內(nèi)空氣污染物是一種有效的方法。
在便攜式室內(nèi)空氣凈化器市場(chǎng)上有多種產(chǎn)品,。發(fā)展最快的是使用高效過濾介質(zhì)的靜電空氣過濾器如3M公司的F ilt rete,,和更高效的微細(xì)玻璃纖維HEPA過濾器,它們占據(jù)了市場(chǎng)的大部分,。在美國空氣凈化器市場(chǎng)以每年10% 以上的速度遞增,。日本是繼美國之后的第二大市場(chǎng)。在中國,,空氣凈化器的需求也在增加,,隨著空氣質(zhì)量的不斷惡化和家庭辦公的出現(xiàn),空氣凈化器將有一個(gè)巨大的潛在市場(chǎng),。
2.4 生產(chǎn)工廠
不同工廠對(duì)空氣質(zhì)量的要求差別很大,。裝有排煙罩和污染控制設(shè)備的工廠需要補(bǔ)充大量的空氣,如果這些工廠所在地區(qū)環(huán)境空氣受到污染,,那么在將補(bǔ)充的空氣分布到工作場(chǎng)所之前必須先進(jìn)行過濾,。在半導(dǎo)體生產(chǎn)和制藥工業(yè)中,對(duì)空氣的潔凈度要求較高,。典型的工作環(huán)境中,,每立方英尺空氣中含有500000 個(gè)粒子,而半導(dǎo)體生產(chǎn)的最新要求是每立方英尺空氣中只有1 個(gè)粒子,。因此,,工作間需要用經(jīng)過HEPA 過濾器過濾的潔凈空氣不斷地循環(huán)清洗。為保持HEPA 過濾器的潔凈和壽命,,還需要幾段效率較低的預(yù)濾器聯(lián)合使用,。
工業(yè)用潔凈室要求連續(xù)有效地去除粒徑更小的粒子。HEPA 過濾器一度是效率最高的過濾器,現(xiàn)在UL PA 過濾器則是效率最高的過濾器,,以后更高效率的新一代過濾器也將得以開發(fā)應(yīng)用,。微細(xì)玻璃纖維過濾介質(zhì)是過濾器介質(zhì)的主要選擇,但膜和靜電增強(qiáng)介質(zhì)已向該領(lǐng)域滲透,,并獲得部分應(yīng)用,。
對(duì)于工廠排放的廢氣,要求最嚴(yán)格的是毒性,。某些重金屬如汞,、砷、鉻,、鈹?shù)榷拘院艽?,其排放限制非常?yán)格。在空氣毒性方面,,美國和德國已經(jīng)通過了新的更嚴(yán)格的立法,。執(zhí)行新的立法后,空氣毒性的限制由原來的20 m g/m 3 (標(biāo)準(zhǔn))降低到010004 m g/m 3 (標(biāo)準(zhǔn)),。為達(dá)到這一目標(biāo),工廠需要更先進(jìn)的過濾器以除去亞微粒子,。一些德國公司使用傳統(tǒng)的折疊式微細(xì)玻璃纖維HEPA 過濾器用于過濾系統(tǒng),,同脈沖空氣潔凈機(jī)理相互配合,并使過濾介質(zhì)的波紋更密,。一家美國公司則通過設(shè)計(jì)管式微細(xì)玻璃纖維HEPA 過濾器又向前進(jìn)了一步,。
2.5 醫(yī)院
衛(wèi)生行業(yè)是一個(gè)很龐大而特殊的行業(yè),它對(duì)空氣的潔凈度要求也很高,。通常,,對(duì)醫(yī)院空氣的最低要求用效率為30% 的預(yù)濾器和效率為90% 的終濾器結(jié)合使用進(jìn)行過濾。一般情況下不需要HEPA 過濾器過濾,,但在特殊情況下如隔離室,、特定的測(cè)試和護(hù)理區(qū)域則需要HEPA 過濾器過濾。
醫(yī)院的許多HVAC 系統(tǒng)使用100% 的室外空氣,,這對(duì)于防止病人通過HVAC 系統(tǒng)中的懸浮微生物進(jìn)行交*感染是很好的策略,。但100% 使用室外空氣并不能消除微生物在空氣過濾介質(zhì)中的生長及其對(duì)護(hù)理環(huán)境產(chǎn)生的不良影響。因此,,現(xiàn)在許多醫(yī)院仍極需先進(jìn)的HVAC 系統(tǒng),。
衛(wèi)生系統(tǒng)的潔凈室最先用于手術(shù)室。開始它只是在矯形手術(shù)中獲得廣泛應(yīng)用,,因?yàn)槌C形手術(shù)時(shí)間較長,,易于引起感染。控制水平較理想的是使用手術(shù)臺(tái)附近的空氣潔凈度達(dá)到100 級(jí),。一般建議使用頂部HEPA過濾系統(tǒng),,它能覆蓋至少3 m×3 m的面積,從而將手術(shù)臺(tái)和人包括在內(nèi),。
潔凈室獲得應(yīng)用的其它領(lǐng)域有分娩室,、保育室、燒傷室,、心臟病人護(hù)理單元等,。最新進(jìn)展之一是牙外科手術(shù)潔凈室的應(yīng)用,它降低了在長期手術(shù)過程中醫(yī)務(wù)人員被感染的危險(xiǎn),。
2.6 食品加工
食品工業(yè)對(duì)于空氣過濾設(shè)備來說,,正在成為一個(gè)不斷擴(kuò)大的市場(chǎng)。為保持食品的新鮮口味,,用消毒來消除污染的方法已逐漸不被使用,。這使得消除與產(chǎn)品相關(guān)的空氣污染更加重要。國家規(guī)定,、保險(xiǎn)意識(shí)和公眾關(guān)注正促使肉加工者,、奶制品生產(chǎn)者及其它食品生產(chǎn)者更新他們的空氣過濾系統(tǒng)。
在歐洲,,酸奶的罐裝是在潔凈室條件下進(jìn)行的,,其結(jié)果是在不用添加價(jià)格昂貴的化學(xué)保鮮劑,產(chǎn)品可以保存較長的時(shí)間,。
啤酒廠發(fā)現(xiàn)為保護(hù)它們的生啤酒,,必須控制灌裝車間周圍環(huán)境的空氣污染。在潔凈室進(jìn)行灌裝是最佳選擇,。這類工廠需要100000 級(jí)的潔凈室,,可以采用頂部通風(fēng)系統(tǒng),用HEPA 過濾器過濾,。
在法國北部的亞眠市,, Su lzer 先生為其廚房設(shè)計(jì)了潔凈室。Su lzer 的廚房潔凈室級(jí)別為100 級(jí),,并配有必要的加熱和冷凍設(shè)施,。按照美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)209 D 規(guī)定,食品應(yīng)在潔凈度100 級(jí),、室溫12℃的條件下進(jìn)行分裝,。這樣可以保證無菌操作,其好處是提高質(zhì)量,、增加營養(yǎng),、改善口味、延長貯存期。
3 市場(chǎng)趨勢(shì)
展望未來的空氣過濾器市場(chǎng),,我們可以發(fā)現(xiàn):
?。?span>1)在當(dāng)前的空氣過濾器市場(chǎng)中,以微細(xì)玻璃纖維作為過濾介質(zhì)的過濾器仍占主導(dǎo)地位,,但膜生產(chǎn)商也正向空氣過濾領(lǐng)域發(fā)展,,提供高效的膜濾器,并改善膜在低氣流阻力下過濾的性能,。它們認(rèn)為,,在高效空氣過濾和集塵應(yīng)用中,膜濾器不久將取代微細(xì)玻璃纖維過濾器,。
?。?span>2)耐高溫過濾器的發(fā)展將會(huì)加快。金屬纖維和陶瓷纖維過濾器已獲得應(yīng)用,。玻璃纖維復(fù)合無機(jī)膜可以增強(qiáng)纖維的機(jī)械性能,,賦予濾袋較強(qiáng)的耐高溫性能,使之在高達(dá)480℃的溫度下使用,。熱電工程,、煤氣化系統(tǒng)和垃圾焚燒系統(tǒng)將為耐高溫過濾器提供了一個(gè)巨大的市場(chǎng)。
?。?span>3)空氣過濾器市場(chǎng)發(fā)展的趨勢(shì)是全球化,。發(fā)展中國家購買增長率將比發(fā)達(dá)國家快。刺激今后幾年過濾器市場(chǎng)快速發(fā)展的因素包括:①發(fā)展中國家大量新工廠的建設(shè),;②歐洲和日本等發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇;③世界范圍內(nèi)對(duì)環(huán)境保護(hù)的更嚴(yán)格要求,。這種需要,、繁榮和環(huán)境意識(shí)的結(jié)合必然會(huì)激起過濾器市場(chǎng)的迅速發(fā)展。
資料來源:廣州靈潔空氣凈化設(shè)備制造有限公司技術(shù)部 聯(lián)系人:王先生 13632435245 網(wǎng)址:http://qxuj.cn