空气过滤器标准性能指标

中国在当前能源环境污染的关注力度怎样提高空气过滤器标准性能指标呢?目前，初效过滤器,中效过滤器,高效空气过滤器及空气过滤器在空调通风系统的使用越来越多，空气过滤器的品质及使用寿命是人们在选择定向空气过滤器时最为关心的空气过滤器标准性能指标之一。但在实际应用中很难预知空气过滤器的使用寿命，因此通常采用容尘量来评价它。空气过滤器容尘量只能定性而不能定量反映空气过滤器的实际容纳粉尘的重量，同时只有试验条件和方法都相同时，才能根据容尘量数据来评价不同过滤器寿命的长短。 
     在过去十几年，国内所有的空气过滤行业专业试验室和过滤器生产厂商很少进行容尘量的测试试验。目前JG/T22-1999《一般通风用空气过滤器性能试验方法》这一空气过滤器行业标准正在修订中，过滤器容尘量测试方法是修订的重点内容之一。本文结合JG/T22-1999、美国ANSI/ASHRAE52.1-1992、欧洲EN779：2002、日本JISB9908：2001等四个在空气过滤器性能试验方法中比较有代表性的标准对容尘量的定义和试验方法进行介绍和对比分析，以助于空气过滤器国标的修订工作。 
  
1 各国标准中的容尘量介绍 
  
在JG/T22-1999中，容尘量的定义是：受试过滤器在达到试验的终止条件前所拦截的人工尘总量，它由人工尘的发尘总质量乘于受试过滤器平均计重效率计算得到；容尘量的试验方法是：通过发尘装置把一定量的人工尘发送到装有受试过滤器和末端过滤器（一般是高效过滤器）的标准试验风道中，直到人工尘发送完之后，拆下受试过滤器和末端过滤器，分别称重，得出其质量变化量，从而计算出受试过滤器计重效率，重复进行上述步骤直至受试过滤器达到终阻力值，然后求出整个试验过程的平均计重效率，最后由平均计重效率乘于总发尘量得到受试过滤器的容尘量。 
  
EN779：2002对容尘量的定义和容尘量的试验方法与JG/T22-1999几乎一致，ANSI/ASHRAE52.1-1992则只在容尘量试验的终止条件方面与JG/T22-1999有所不同，其它内容也是一致的；而JISB9908：2001除了容尘量试验的终止条件和计算方法不太相同外，其它也和JG/T22-1999的内容大同小异。所以各标准的容尘量测试方法主要是试验终止条件和计算方法存在一些区别。表1列出了各个标准的容尘量试验终止条件和计算方法。 
  
表1     各个标准的容尘量试验终止条件和计算方法 
标准 容尘量试验的终止条件 容尘量的计算方法  
JG/T22-1999 达到终阻力，一般为初阻力的2倍，也可以由生产厂家推荐 人工尘发尘总质量与受试过滤器平均计重效率的乘积  
ASHRAR52.1-1992 a） 达到额定终阻力，大小由制造商推荐； 
b）过滤器运行时,连续两次计重效率测试值低于试验期间测量峰值的85% 
c）计重效率低于峰值的75%。  平均计重效率与喂送给被试器件人工尘重量的乘积  
EN799：2002 达到终阻力，大小由制造商推荐 平均计重效率与发尘总质量的乘积  
JIS B9908：2001 a）达到终阻力,一般为初阻力的2倍; 
b）过滤效率降低至峰值的85% a）试验前后受试过滤器质量增量b）发尘质量与末端过滤器所捕集的粉尘质量之差  

  
2 容尘量试验的终止条件 
  
从表1可以看出,四个标准的试验终止都有以达到终阻力为判断依据这一条件,并且JG/T22-1999和EN779:2002仅用这一个判断条件,而ANSI/ASHRAE52.1-1992和JISB9908:2001还采用计重效率的降低来判断试验终止与否。 
  
2．1 以终阻力作为试验的终止条件 
  
对于大多数过滤器，其阻力一般是只升不降。这种情况下，就可以直接采用达到终阻力与否来判断容尘量试验是否终止，此时，容尘量多少与终阻力大小密切相关，试验终阻力定的越高，得到的容尘量数值就越大。 
  
终阻力的确定主要有两种情况：1）初阻力的2倍；2）由生产厂家推荐。过滤器由于其构造和种类不同，有的初阻力很低，此时若以2倍的初阻力作为终阻力，对于这些过滤器显然是不公平；若是仅由生产厂家推荐终阻力，很可能造成不同生产厂家同一级别的过滤器的终阻力不相同，这样各个产家的容尘量就没有可比性，从而会给消费者在选择过滤器时带来麻烦。因此，为了使过滤器的容尘量指标更为合理和规范，可以考虑将终阻力值统一化，一种级别的过滤器对应一个或者一定范围终阻力值，文献6经过分析和总结，给出了一些建议终阻力（表2），值得参考。 
  
     表2   过滤器效率规格与终阻力建议值对应表 
  
过滤器效率规格 建议终阻力（      Pa ）  
G3（粗效）  100~150  
G4（粗效） 150~200  
F5~F6（中效） 150~250  
F7~F8（高中效） 150~250  
F9~F11（亚高效） 350~450  
高效与超高效 400~600  

  
2．2  以计重效率的降低作为试验的终止条件 
  
   对于用蓬松的粗纤维材料制成的低效率过滤器，由于滤料较为稀疏，积的尘粒较粗较多，过滤器的阻力增加到一定值后，积尘层被穿透和尘粒从积尘层上反弹脱落、二次扬尘，从而造成过滤器阻力不升反降。这种情况下，判断试验的终止条件必须采用计重效率的降低来判断，即ANSI/ASHRAE52.1-1992中的条件b）和条件c）或者JISB9908：2001中的条件b），而JG/T22-1999和EN779：2002则没有这方面的规定。显然，JG/T22-1999作为国家标准在这一方面规定是不够完善的，因此在修订时有必要相应增加这一方面的内容。 
  
3 容尘量的计算方法 
     
    由表1可知，JG/T22-1999、ASHRAE52.1-1992和EN779：2002的容尘量计算方法是一样的，都是将人工尘发尘总质量与受试过滤器平均计重效率的乘积值记为容尘量；JISB9908：2001则是通过直接称重受试过滤器或者末端过滤器而得出容尘量。 
     
    根据JG/T22-1999、ASHRAE52.1-1992和EN799：2002等标准的计算方法，要得到容尘量的数值必须先求出平均计重效率，然而平均计重效率只是用于粗效过滤器的分级评定，它对于中效和高效过滤器没有什么实际意义。而JISB9908：2001的计算方法就比较简单方便，并且更能直观反映过滤器的容尘量。因此，在标准修订时可以考虑采用JISB9908：2001的计算方法，直接称重试验前后受试过滤器的重量，它们的差值就取为容尘量值。  
  在容尘量试验的终止条件方面，JG/T22-1999不仅对终阻力值的确定模糊不清，而且所列条件不够全面，在标准修订过程中应考虑加予改进。JISB9908：2001的容尘量计算方法比较简单直观，修订JG/T22-1999时可以考虑借鉴JISB9908：2001的方法。