初中高效过滤器的选用经验分析

初中高效过滤器的选用经验分析  
　　1 合理确定各级过滤器效率  
　　一般情况下，最末一级过滤器决定送风的洁净程度，上游各级过滤器起保护作用，它保护下风端过滤器以延长其使用寿命，或保护空调系统以确保其正常工作。  
　　设计时，应首先根据送风的洁净要求确定末级过滤器的效率，然后选择起保护作用的过滤器（预过滤器），如果这级空气过滤器亦需保护，再在它的上风端增设过滤器。应妥善匹配各级过滤器的效率，若相邻两级的效率相差太大，则前一级直不到保护后一级的作用。  
　　空气过滤器使用欧洲“G～F～H～U”效率规格分类时，可每隔2～4档设置一级过滤器。例如：G3→F5→F8→H12，其中，末端H12高效过滤器决定送风的洁净水平，F8保护H12，F5保护F8，G3保护F5。  
　　选择预过滤器时要将使用环境、备件费用、运行能耗、维护与供货等因素综合考虑后决定。特别地，洁净室末端高效（HEPA）过滤器前要有效率规格不低于F8的过滤器来保护；甚高效（ULPA）过滤器前可选用F9～H11的过滤器。空调系统本身应有效率规格不低于F5的过滤器来保护。在无风沙、低污染地区，F7过滤器前可不设预过滤器；在城市的空调系统中，目前常见的初级过滤器是G3～F6。  
　　确定过滤器效率的要点是：末级过滤器的性能要可靠，预过滤器的效率规格要合理，初级过滤器和预过滤器的维护要方便。  
　　2 选择滤料面积大的过滤器　　过滤面积大，能容纳的粉尘就多，过滤器的使用寿命就长。过滤面积大，气流穿过  
　　材料的速度就低，过滤器的阻力就小。增加过滤面积是延长过滤器使用寿命的最有效手段。  
　　经验表明，对于同种结构、同样滤材的器，当终阻力确定时，过滤面积增加50%，沾顺的使用寿命会延长70%～80%；面积增加一倍，过滤器的使用寿命约是原来的三倍。  
　　当然，增加过滤面积时，要考虑过滤器的结构和现场条件。例如袋式过滤器，可以通过增加滤袋的数量和滤袋的长度来增加过滤面积；对于传统有隔板过滤器，可以同厂家探讨减小间距以增加滤纸褶数的可能性。在新设计的项目中，应选择能容纳过滤材料多的那种过滤器。过滤面积的大小对过滤器效率没多大影响。有些精明的承包商在空调系统的安装和调试阶段临时使用过滤面积小、价格便宜的过滤器，待工程交工时再换上过滤面积大的、原设计中的过滤器。  
　　滤材多的过滤器的价格会高一些，但使用寿命延长肯定能抵消产品价格的变化。使用寿命的延长还意味着维护人工费用的减少和风险的减少。此外，过滤面积增大后初阻力会降低，空调系统的能耗费用也会少些。  
　　对最终用户来说，选用过滤面积大的过滤器肯定合算。  
　　3 高效过滤器必须经过逐台检验  
　　目测查不出过滤器的漏点。在高洁净度场合，一只漏气的高效过滤器足以使整个工程失败。所以，每只高效过滤器在出厂前，都必须在专门的试验台上按标准进行性能检验。一旦选用了未经逐台测试的高效过滤器，用户就要承担工程失败的风险。  
　　各制造商可能采用不同的测试方法，用户可能认可或怀疑特定的方法，用户的底线是：制造高必须对每只高效过滤器都进行例行测试，相比之下，用什么方法测试是第二位的。  
　　在国外比较讲究的制造厂内，对刚下生产线的高效过滤器进行测试，能拣出3%有漏点的过滤器，其中部分可以修复成合格品，而另一部分则因无法修复而报废。几年前，对国内制造厂家刚下线的高效过滤器进行测试，不合格率达3%～10%，极端情况下的不合格率可高达30%。可悲的是，国内数百家高效过滤器制造厂，有测试手段者不足10%，其中能坚持逐台测试的厂家更是屈指可数。大量未经测试的高效过滤器流入市场，而许多用户并不追究。  
　　坚持逐台测试必然会提高生产成本（测试费用，废品），产品价格会略微提高。只要你能证明每台高效过滤器都经过严格测试，用户不会计较由此而产生的那点差价。  
　　4 各种场所过滤器效率的配置  
　　什么场合配置什么样、什么效率的过滤器，这是经过多年实践摸索出来的。教训使  
　　制造者和设计师不断地改进过滤器产品和工程设计，但往往人们只谈经验不提教训。我国的空调工程师们曾有自己的经验，引进项目和实际教训又不断地冲击着我们过去的经验。  
　　特别地教训告诉人们，舒适性空调系统仅使用低效率过滤器时，几年内就会出现风口黑渍、墙壁褪色、空调系统积灰。处理这些问题的费用是惊人的，有过这类教训的人会在新设计中提高过滤器的效率规格，而另一些人则仅从卫生角度去选择过滤器。为了杜绝风口黑渍，保持室内装修不褪色，保持空调系统和送风管道的清洁，城市中舒适性空调系统最好选用F7效率规格（比色法85%，中国规格“高中效”）的过滤器。如果仅考虑室内环境卫生标准（≤0.15mg/m3），采用G3过滤器就足够了。  
　　附录中给出部分场合过滤器的配置情况，那些配置是比较流行的或笔者认为较合理的配置，这里没有多少道理好讲，几十年中的教训和经验使人们按那些配置选择过滤器。  
　　5 以阻力判定过滤器使用寿命  
　　过滤器对气流形成阻力。过滤器积灰，阻力增加，当阻力增大到某一规定值时，过滤器报废。对应过滤器报废的阻力值称“终阻力”。终阻力的选择直接关系过过滤器的使用寿命。系统风量变化范围、系统能耗。  
　　一般情况下，终阻力的选取是空调设计师的事。有经验的工程师可以根据现场情况改变原设计的终阻力值。大多数情况下，使用现场过滤器的终阻力是初阻力的2～4倍。但低效率过滤材料的纤维间空隙较大，过大的阻力会将过滤器上的积灰吹散，因此要严格限制G4以下过滤器的终阻力值。  
　　中难出一些建议终阻力，它来自经验，没多少道理好讲。  
　　终阻力建议值  
　　过滤效率规格　建议终阻力,Pa  
　　G3（粗效）　100～200  
　　G4　150～250  
　　F5～F6（中效）　250～300  
　　F7～F8（高中效）　300～400  
　　F9～H11（亚高效）　400～450  
　　高效与甚高效　400～600  
　　过滤器达到终阻力，可能意味着要立刻更换过滤器，也可能意味着该做计划在明天、下星期、或下个月更换过滤器。使用者臬看待终阻力取决于现场具体规定和操作者的经验。  
　　每个过滤段都应安装阻力监测装置。终阻力要靠仪表来判定，不能仅凭操作者的感觉。  
　　6 调整各级过滤器的使用寿命  
　　用户经常抱怨KLC过滤器使用寿命太短，这主要有三种原因：其一，过滤器中的过滤材料面积太小或单位面积的容尘能力太小；其二，预过滤器的过滤效率偏低；此外，用户对过滤器使用寿命的期望值过高。  
　　对于第一种原因，改用面积大的过滤器明显延长使用寿命，最好是在设计是就考虑到这一点，项目建成后再去改造就过滤系统以延长其使用寿命就麻烦了。许多工程中，用户要求尽可能地缩小空调系统占用空间，或用户在压价中没有注意到供应商使用了过滤面积小的便宜过滤器。工程验收时过滤器能满足空气净化的要求，但由于过滤器的滤材面积太小，过滤器的使用寿命也就长不了。  
　　对于第二种原因，可以调整预过滤器的过滤效率，将灰尘挡在预过滤器。例如，末端过滤器是F7，使用G4预过滤器时末端过滤器的使用寿命是3个月，改用预F5过滤器后末端过滤器的使用寿命延长至半年。在洁净室，末端高效过滤器的价值并不高，但更换过滤器的风险和间接费用会很高，而更换预过滤器则无须停产，所以有经验的业主会把注意力和金钱花在预过滤器上。  
　　对于万级和10万级洁净厂房（非均匀流），预过滤可选用F8过滤器（比色法95%），这样，末端高效过滤器的使用寿命一般可达5年。在国内过去的洁净室空调系统设计中，过滤器的常见配置为：粗效→中效→高效。那时末端高效过滤器的使用寿命仅为1～3年。  
　　主过滤器的使用寿命取决于预过滤器的优劣。  
　　7 过滤器规格尺寸标注方法   
　　◇板式过滤器及高效过滤器的标注  
　　宽×高×厚/效率  
　　例如：595×290×46/G4  
　　宽：过滤器安装时的水平方向尺寸mm;  
　　高：过滤器安装时的竖直方向尺寸mm;  
　　厚：过滤器安装时的沿风向方向的尺寸mm;  
　　◇袋式过滤器的标注  
　　宽×高×袋长/袋数/效率/过滤器框架厚度  
　　例如：595×595×500/6/F5/25 290×595×500/3/F5/20  
　　宽：过滤器安装时的水平方向尺寸mm;  
　　高：过滤器安装时的竖直方向尺寸mm;  
　　袋长：过滤器安装时的沿风向方向的尺寸mm;  
　　袋数：过滤器的袋数；  
　　框架厚度：过滤器安装时的沿风向方向框架的厚度尺寸mm;  
　　对于一般通风用过滤器，名义尺寸24”（610mm）已经成为国内过滤产品的主流尺  
　　寸，尽管国内没有任何标准来规定这一尺寸，表2为袋式过滤器尺寸。  
　　常用袋式过滤器尺寸与过滤风量  
　　名义尺寸 实际边框尺寸 额定风量 实际过滤风量 占产品总数  
　　mm（英寸） mm m3/h (cfm) m3/h %  
　　610×610(24”×24”) 592×592 3400(2000) 2500～4500 75%  
　　305×610(12”×24”) 287×592 1700(1000) 1250～2500 15%  
　　508×610(20”×24”) 508×592 2830(1670) 2000～4000 5%  
　　其它尺寸 5%  
　　对于高效过滤器，国产过滤器经典系列尺寸有484mm和630mm两种，国外过滤器系列尺寸为24”（610mm）。近几年，国内高效过滤器的尺寸向国外尺寸系列靠拢。  
　　8 过滤器没有多功能  
　　过滤器能捕捉任何形式的颗粒物，包括液滴。过滤材料柔软、蓬松，多少有些消声作用。过滤器对气流产生阻力，有某些均流作用。过滤器能阴截任何形式的空气微生物。但是，用户不应对过滤器的那些附加效果过于认真。  
　　过滤器带水后，上面的积灰与水混合形成泥浆。若滤材是致密的滤纸或滤布，泥浆会很快将过滤器糊死。若滤材比较蓬松，遇水后，已经捕捉到的粉尘会随水滴进入过滤器下风端，再一风干，粉尘会重新飞扬。尽管有时过滤器带水尚不至多到滴水的程度，但微量水分足以将滤材迎风面上的积灰输送到背风面，过滤器风干后，粉尘有重新飞散的风险。  
　　过滤器有点消声作用，但谁也不会去用考核消声器的办法去追究过滤器。若用户要求消声，还是老老实实地使用专门的消声装置。特别地，对于燃气轮机和大型离心式空压机的入口过滤器，更换过滤元件时可能不允许停机，如果没有专门的消声装置，过滤室内的工作环境会非常恶劣，操作工也就不会细心操作。  
　　此外，不能拿过滤器挡风板用。过滤器没那么结实，现实中曾有过不少因挡风板故障或设计失误，使风机直吹过滤器，造成过滤器非正常损坏的例子。  
　　过滤器只保证像阻截普通颗粒物那样去阻截空气微生物。为限制微生物在过滤器上繁衍，过滤器上不应含有营养物，过滤器的使用场所不应过于潮湿。大多数时间里，过滤器是在积灰状态下运行的，它永远是个藏污纳垢的地方。不断有人推出能杀菌的新滤材，但滤材的杀菌功能再厉害，也难以调动过滤器上的灰尘去杀菌。如果确实需要消灭混在过滤器积灰中的微生物，就要采取相应的手段，别对过滤器本身寄予过高希望。  
　　过滤器只对付粉尘，它没有多功能义务，也没那么大本事。  
　　9 过滤器难以应付的场合   
　　春天的杨柳絮对过滤器是场灾难,飘絮阻塞任何试图阻截它的空气过滤器.若你那个地方杨柳成荫(老的那种),你就应该在空调设计时采取相应措施,如改变进风口高度或在进风口加护网,若措施不当,你就只剩一招:在飘絮的季节勤换过滤器.  
　　北方,偶尔有个初春的早晨,细雨在地面结成薄冰.过滤器视细雨为颗粒物而阻拦,水滴在零度以下的滤材上结冰,并迅速地将过滤器封堵.由蓬松材料制成的过滤器(大多数低效率过滤器)能挺一阵子.当滤材为致密的滤纸时,一个小时就足以将过滤器冻死.北方还有一种景色:树挂,或称“雾松”.雾是更小、更轻的液态颗粒物，它在零度以下的物体表面结成冰晶。过滤器会因冰晶附身而透不过气来。如果你那里可能出现冰雨或树挂，最好手头留一套过滤器备件，以备应急使用。  
　　雾是微小水滴，碰到过滤器，与滤料上的积灰混成泥巴。如果滤料很蓬松，泥浆会  
　　随风进入过滤器下风端，过滤器还能凑合着用。如果滤材致密或吸水变软件，泥巴会将过滤器糊死。对于带有脉冲反吹清灰功能的过滤或除尘装置，滤材上有泥巴，清灰功能失灵。有些过滤器可能不怕连阴雨。但怕持续的雾。阴雨天粉尘少，而且稍有措施就能将雨水挡在过滤器之外。雾天的粉尘可一点也不会少，更何况，任何措施也挡不住雾。  
　　氢氟酸对玻璃有强腐蚀作用，金田过滤器的滤材是玻璃纤维，可偏偏有些洁净厂房会出现高效过滤器最惧怕的氢氟酸。例如，显像管的制造过程中要用氢氟酸清洗玻璃外壳，而清洗工序要在装有高效过滤器的洁净厂房内进行。虽然空气中的氟化氢会破坏高效过滤器中的玻璃纤维材料。有些“屏清洗”车间采用全新风系统，但为了节能，另一些设计使用大量循环风。对于后者，高效过滤器中的玻璃纤维成了氟化氢的“保险丝”。有循环风的屏清洗车间，无一幸免地遇到过高效过滤器被腐蚀的问题，有时甚至造成恶性事故。当高效过滤器不得不接触氟化氢时，终阻力就不再是判断过滤器使用寿命的依据，管理者应强制性地规定过滤器的更换周期。新的高效滤材PTFE不怕氟化氢，但如果将它用到上述场合，等于将“保险丝”换成了铜线。  
　　10 清洗与一次性  
　　一般通风与洁净室用的大多数过滤器是一次性的，它们或无法清洗，或从经济角度  
　　上考虑不值得清洗。效率高的高效空气过滤器，使用场合都很讲究，过滤器即使洗不坏，也最好别去洗，除非有把握彻底清洗干净、清洗后性能不改变，而且有试验手段来证明这一点。  
　　传统上有的清洗方法是用水冲加手搓，所以可清洗过滤器的滤材要结实，如制造G2～G4效率过滤器的粗纤维材料，当然，你还要判断过滤器辅助材料是否抗水。F6以上效率通风过滤器的过滤材料，其纤维一般在∮0.5～∮5um之间，它不结实，经不住揉搓，因此，F6以上的过滤器大都是一次性的。实际上，你一看材料，就能判断出它是否能清洗。  
　　发达国家的用户很少去清洗过滤器，尽管有些原则上是可以清洗的，这是由于清洗过滤器的劳动强度大、劳务费用高，而过滤价格又相对低廉。  
　　为了迎合环保，日本研制出用超声波清洗过滤器的流水线，目前清洗后的过滤器售价是新过滤器价格的60%～70%（过滤器完好如新，清洗后经过严格的性能测试），由于目前的清洗成本并不比制作新过滤器低多少，所以一时难以推广。国内也有人试过用超声波清洗过滤器，尝试者遇到的最大麻烦是污水处理，而不是当初设想的其它技术问题。  
　　11 防火与可燃  
　　有的用户要求过滤器防火，有的用户要求过滤器能燃烧，各有各的道理。  
　　洁净室高效过滤器有防火要求。国外有的标准规定，用明火试验时，过滤器应不燃  
　　烧、不冒烟，或轻微燃烧、仅散发有限烟雾。为此，国内传统的木质外框、含纸隔板高效过滤器，在今天的洁净工程中遇到越来越多的麻烦。  
　　废旧过滤器的垃圾处理是个大问题。考虑到环保与减少垃圾处理费用。越来越多的用户要求使用可燃烧的过滤器。核电站和国防工业大都要求过滤器不可燃。但在前些年，法国要在核电站的某些非重要通风系统中使用可燃型过滤器。  
除了某些特殊行业的特殊要求外，国内对过滤器防火方面没有专门的规定，也没有专门的试验方法和试验机构。商业上，在不燃与可燃两个极端之间，又有若干阻燃、耐火、耐温的讲究，但那些讲究不是出自强制性的标准或规范，而大都是用户自己的特殊要求。