空氣過濾器過濾機理、過濾器阻力、過濾效率、容塵量及使用壽命資料匯總

一、空氣過濾器過濾機理

    1、碰撞并粘住空氣中的塵埃粒子，或隨氣流做慣性運動，或做無規則運動，或受某種場力的作用而運動。當運動中的粒子撞到障礙物，粒子與障礙物表面間存在的范德瓦爾斯力使它們粘在一起。

    a.擴散效應：小于1um的灰塵粒子在空氣中作無規則的布朗運動，當碰上過濾纖維時，由于范德華力的作用而被截留下來的過程。塵粒越小，這種效應越明顯；

    b.攔截效應：在纖維層內纖維錯綜排列，形成無數網絡。當某一尺寸的微粒沿著氣流流線剛好運動到纖維表面附近時，假使從流線到纖維表面的距離等于或小于微粒半徑，微粒就在纖維表面被攔截而沉積下來；

    c.慣性效應：在纖維層內纖維錯綜排列，塵粒在隨氣流繞過過濾纖維時，對粒徑較大的灰塵由于慣性的作用而不能繞過過濾纖維，直接撞上過濾纖維的過程；

    d.篩效應：兩條纖維之間間隙小于灰塵粒徑時將灰塵擋住的過程，由于要過濾的灰塵粒徑99%小于1um，所以這種效應幾乎不會發生。

    2、纖維過濾材料過濾材料應能：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粉塵的無數屏障，纖維間寬闊的空間允許氣流順利通過。

    3、效率隨塵粒大小而異過濾器捕集粉塵的量與未過濾空氣的粉塵量之比為"過濾效率"。小于0.1um的粒子主要作擴散運動，粒子越小，效率越高；大于0.5um的粒子主要作慣性運動，粒子越大，效率越高。在0.1~0.3um之間，效率有一處最低點，該粒徑大小的粉塵最難過濾。

    4、阻力纖維使氣流繞行，產生微小阻力，無數纖維的阻力之和就是過濾器的阻力。過濾器的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風速，以減小過濾器阻力。

    5、動態性能被捕捉的粉塵對氣流產生附加阻力，于是，使用中過濾器的阻力逐漸增加，被捕捉的粉塵與過濾介質合為一體，形成新的障礙物，于是，過濾效率略有改善。

    6、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。其原因：靜電使粉塵改變運動軌跡并撞向障礙物，靜電力參與粘住的工作。在過濾纖維中增加靜電，以加強對灰塵的吸引力而產生的過濾效應。由于靜電存在纖維中的不穩定性，因此這種過濾效應只能短時有效。一個合格的過濾器不應含有這種不穩定的因數。

    二、空氣過濾器過濾效率

    空氣過濾器的“過濾效率”是被捕捉的粉塵量與原空氣含塵量之比：

    過濾效率=過濾器捕集粉塵量/上游空氣含塵量

    空氣過濾器的效率只能通過檢測才能得知，目前我國一般初、中、高中效過濾器在密封好的情況，均按供應商提供的濾材效率來定成品效率。亞高效、高效過濾器必須經過逐臺檢測，合格品才能出廠。而過濾器的效率級別是指在某一種檢測方法前提下，對空氣過濾器過濾效率進行分類的一種方法。不同的過濾器檢測方法，得出同種過濾器過濾效率會不一樣，分類級別也會有所區別。對初中效過濾器而言全世界大部分國家采用的是歐洲標準EN799，對高效過濾器而言采用的是EN1882。

    三、空氣過濾器阻力

    過濾器對氣流形成阻力。過濾器積灰，阻力增加，當阻力增大到某一規定值時，過濾器報廢。新過濾器的阻力稱為"初阻力"，對應過濾器的報廢的阻力稱"終阻力"。相同要求的空氣過濾器初阻力越小越好。

    1、終阻力

    終阻力的選擇直接關系到過濾器的使用壽命、系統風量變化范圍、系統能耗。大多數情況下，終阻力是初阻力的2～4倍。

    2、終阻力建議值

    G3（初效） 100～200 Pa

    G4（初中效） 150～250 Pa

    F5～F6（中效） 250～300 Pa

    F7～F8（高中效） 300～400 Pa

    F9～H11（亞高效） 400～450 Pa

    高效與超高效 400～600 Pa

    空氣過濾器越臟，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，但它會使空調系統風量銳減。因此，沒有必要將終阻力值定得過高。

    低效率空氣過濾器常使用直徑大于等于10微米的粗纖維濾料。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。每個過濾段都應安裝阻力監測裝置。終阻力要靠儀表來判定，不能僅憑操作者的感覺。

    四、空氣過濾器容塵量

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

    a.標準試驗風洞，以及相關試驗與測量設備；

    b.比實際大氣粉塵顆粒大得多的標準“道路塵”；

    c.委托方與試驗方商定、或標準規定的試驗方法與計算方法；

    d.委托方與試驗方商定的終止試驗的條件。

容塵量與空氣過濾器實際容納粉塵的重量沒有直接對應關系，孤立的容塵量數據對用戶沒有任何意義。

    五、空氣過濾器使用壽命

    空氣過濾器使用壽命的標準確定方式是以空氣過濾器終阻力值來決定的，通過記錄空氣過濾器上下風側的壓力差來決定空氣過濾器是否更換。在沒有壓差表的情況下決定何時更換初、中效空氣過濾器時，可根據以下簡單方式來決定是否需要更換：

    a.觀察空氣過濾器上下風側濾料的顏色，如出風面濾料顏色開始變黑就要準備更換；

    b.用手觸摸過濾器出風面濾料，如手上有比較多的灰塵則要準備更換；

    c.多次記錄空氣過濾器的更換情況，總結出最佳更換周期；

    d.在高效過濾器未達到終阻力的前提下，出現潔凈室與相鄰房間壓差明顯下降，則有可能是初中效過濾阻力太大，要準備更換。

    e.潔凈室內出現潔凈度達不到設計要求，或出現負壓，在初中效空氣過濾器沒有達到更換時間時，則有可能是高效過濾器阻力太大，要準備更換。

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