一、 中央空調(diào)過濾器
過濾機理:撞上→粘住
空氣中的塵埃粒子,,或隨氣流慣性運動,,或作無規(guī)則運動,或受某種場力的作用而移動,。當(dāng)運動中的粒子撞到障礙物時,,粒子與障礙物表面間的引力使它粘在障礙物上。
纖維過濾材料:應(yīng)能既有效地攔截塵埃粒子,,又不對氣流形成過大的阻力,。非織造纖維材料和特制的紙張符合這一要求。雜亂交織的纖維形成對粒子的無數(shù)道屏障,,纖維間寬闊的空間允許氣流通過,。
慣性原理: 大粒子在氣流中作慣性運動,。氣流遇障繞行,粒子因慣性偏離氣流方向并撞到障礙物上,。粒子越大,,慣性力越強,撞擊障礙物的可能性越大,,因此過濾效果越好,。
擴散原理:小粒子作無規(guī)則運動。對無規(guī)則運動作數(shù)學(xué)處理時使用傳質(zhì)學(xué)中“擴散”理論,,所以有擴散原理一說,。粒子越小,無規(guī)則運動越劇烈,,撞擊障礙物的機會越多,,因此過濾效果越好。
中央空調(diào)效率隨塵粒大小而異:中央空調(diào)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)的粒子主要作擴散運動,,粒子越小,效率越高,;大于0.5μm的粒子主要作慣性運動,,粒子越大,效率越高,。在0.1μm與0.5μm之間,,效率有一處最低點。
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。中央空調(diào)過濾器阻力隨氣流量的增加而提高,,通過增大過濾材料面積,,可以降低穿過濾料的相對風(fēng)速,以減小過濾器阻力,。
中央空調(diào)過濾器對氣流形成阻力,。過濾器積灰,阻力增加,,當(dāng)阻力增大到某一規(guī)定值時,,過濾器報廢。新過濾器的阻力稱“初阻力”,;對應(yīng)過濾器報廢時的阻力值稱“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。
中央空調(diào)過濾器越臟,,阻力增長越快,。過高的終阻力值并不意味著過濾器的使用壽命會明顯延長,但它會使空調(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≥10mm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,,阻力不再增高,,但過濾效率降為零。因此,,要嚴格限制G4以下過濾器的終阻力值,。
每個過濾段都應(yīng)安裝阻力監(jiān)測裝置,。終阻力要靠儀表來判定,,不能僅憑操作者的感覺。
動態(tài)性能:被捕捉的粉塵對氣流產(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,,能容納粉塵越多,過濾壽命越長,。
中央空調(diào)過濾器報廢:濾料上積塵越多,,阻力越大。當(dāng)阻力達到設(shè)計所不允許的程度時,,過濾器的壽命就終止了,。有時,過大的阻力會使過濾器上已捕捉到的灰塵飛散,,出現(xiàn)此情況,,過濾器需要報廢。
二、潔凈設(shè)計規(guī)范
潔凈等級
1963年,,美國潔凈室標(biāo)準(zhǔn)FED-STD-209中,,按每立方英尺中≥0.5mm粉塵數(shù)量的最高允許濃度,將潔凈室分成若干等級,,如100級,、10,000級、100,000級,。世界上許多國家都加以效仿,。
1999年,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO頒布了一項國際標(biāo)準(zhǔn)《ISO14644-1 潔凈室與受控潔凈環(huán)境》第一部分:空氣潔凈度分級,。標(biāo)準(zhǔn)中采用了新的分級,。
2001年,中國新頒布的潔凈室設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中采用了ISO分級,。
電子工業(yè)和制藥業(yè)是與潔凈室關(guān)系最密切的兩個行業(yè),。ISO標(biāo)準(zhǔn)一出現(xiàn),電子行業(yè)立刻改用ISO標(biāo)準(zhǔn)定義的潔凈室級別,,而制藥業(yè)目前仍沿用老的潔凈級別規(guī)定,。中國1998年版GMP規(guī)范中比前一版增加了個30萬級。
三,、中央空調(diào)過濾器的合理選擇
一般情況下,,最末一級中央空調(diào)過濾器決定空氣凈化的程度,上游的各級過濾器只起保護作用,,它保護下風(fēng)端過濾器以延長其使用壽命,,或保護空調(diào)系統(tǒng)以確保其正常工作。
空調(diào)設(shè)計中,,應(yīng)首先根據(jù)用戶的潔凈要求確定最末一級中央空調(diào)過濾器的效率,,然后,選擇起保護作用的過濾器,,如果這級過濾器亦需保護,,再在它的上風(fēng)端增設(shè)過濾器。起保護作用的過濾器統(tǒng)稱“預(yù)過濾器”,。
應(yīng)妥善匹配各級中央空調(diào)過濾器的效率,。若相鄰兩級過濾器的效率規(guī)格相差太大,則前一級起不到保護后一級的作用,;若兩級相差不大,,則后一級負擔(dān)太小。
潔凈室末端高效過濾器的使用壽命應(yīng)為5~15年,,影響使用壽命的最主要因素是預(yù)過濾器的優(yōu)劣,。
當(dāng)使用“G~F~H~U”效率規(guī)格分類時,,可方便地估計所需各級過濾器的效率。在G2~H12中,,每隔2~4檔設(shè)置一級過濾器,。例如:G4→F7→H10,其中,,末端H10(亞高效)過濾器決定送風(fēng)的潔凈水平,,F(xiàn)7保護H10,G4保護F7,。
潔凈室末端高效(HEPA)過濾器前要有效率規(guī)格不低于F8的過濾器來保護,;超高效(ULPA)過濾器前可選用F9~H11的過濾器。中央空調(diào)本身應(yīng)有效率規(guī)格不低于F5的過濾器來保護,。
在無風(fēng)沙,、低污染地區(qū),F(xiàn)7過濾器前可不設(shè)預(yù)過濾器,;在城市中央空調(diào)系統(tǒng)中,,G3~F6是常見的初級過濾器。
究竟應(yīng)設(shè)什么效率級別的預(yù)過濾器來保護后一級過濾器,,這需要設(shè)計師和現(xiàn)場工程師將使用環(huán)境,、備件費用、運行能耗,、維護費用等因素綜合考慮后決定,。
中央空調(diào)過濾器的使用壽命同時還取決于過濾面積和過濾材料的選擇。過濾器中濾材的展開面積經(jīng)常是過濾器迎風(fēng)面的數(shù)倍,、數(shù)十倍,,有時達到一百倍,。過濾面積大,,能容納的粉塵就多,過濾器的使用壽命就長,。過濾面積大,,氣流穿過材料的速度就低,過濾器的阻力就小,。增加過濾面積是延長過濾器使用壽命的最有效手段,。
經(jīng)驗表明,對于同種結(jié)構(gòu),、同樣濾材的過濾器,,當(dāng)終阻力確定時,過濾面積增加50%,過濾器的使用壽命會延長70%~80%,;面積增加一倍,,過濾器的使用壽命約是原來的三倍。
使用壽命的延長還意味著維護人工費用的減少和風(fēng)險的減少。此外,,過濾面積增大后初阻力會降低,,空調(diào)系統(tǒng)的能耗費用也會少些。對最終用戶來說,,選用過濾面積大的過濾器肯定合算,。
一般通風(fēng)與潔凈室用的大多數(shù)過濾器是一次性的,它們或無法清洗,,或從經(jīng)濟角度上考慮不值得清洗,。效率高的過濾器,使用場合都很講究,,過濾器即使洗不壞,,也最好別去洗,除非有把握徹底清洗干凈,、清洗后性能不改變,,而且有試驗手段來證明這一點。
傳統(tǒng)上有的清洗+方法是用水沖加手搓,,所以可清洗中央空調(diào)過濾器的濾材要結(jié)實,,如制造G2~G4效率過濾器的粗纖維材料,當(dāng)然,,你還要判斷過濾器輔助材料是否抗水,。F6以上效率通風(fēng)過濾器的過濾材料,其纖維一般在∮0.5~∮5μm之間,,它不結(jié)實,,經(jīng)不住揉搓,因此,,F(xiàn)6以上的過濾器大都是一次性的,。實際上,你一看材料,,就能判斷出它是否能清洗,。
發(fā)達國家的用戶很少去清洗中央空調(diào)過濾器,盡管有些原則上是可以清洗的,,這是由于清洗過濾器的勞動強度大,、勞務(wù)費用高,而過濾價格又相對低廉,。