1、無塵室空氣過濾器的基本常識整理一、過濾原理大氣中存在大量的懸浮塵埃粒子，它們的存在極大地影響產品的精密化、微型化、高質量、高純度和 高可靠性?？諝庵袘腋〉牧钗廴疚镔|是由固體或液體微粒子所組成。大氣塵可分為狹義大氣塵和廣義大氣塵： 狹義大氣塵是指大氣中的固態粒子，即真正的灰塵；大氣塵的現 代概念既包括固態微粒也包括液態 微粒的多分散的氣溶膠，是專指大氣中的懸浮微粒，粒徑小于10pm，這就是廣義的大氣塵。對于大 于10pm的粒子，因為較重，經過一段時間的無規則的布朗運動后，在重力的作用下，它們會逐漸 沉降到地面上，是通風除塵的主要目標；大氣中0.1-10pm的灰塵粒子也在空氣中做無規則的運動，

2、因重量較輕，則容易隨氣流漂浮，而很難沉降到地面上。因此，空氣潔凈技術中的大氣塵的概念和一 般除塵技術中的灰塵的概念是有所區別的。通風除塵用的尼龍網過濾器、金屬網過濾器、泡沫海綿過濾器過濾的灰塵，因為濾料的孔徑較大，一 般大于10pm，主要是過濾大于10pm的灰塵，因此對0.110pm的粒子，過濾效率很低；如果是對 環境的凈化有一定的潔凈度要求，必須采取潔凈技術中的空氣過濾技術，才能達到凈化要求。空氣凈 化的主要任務是根據各種產品的生產工藝、不同工序、各類房間的空氣潔凈度級別需要，采取空氣 過濾技術來捕集大氣中的0.1-10pm懸浮塵埃粒子和微生物，使 潔凈室或局部凈化區域中的塵埃粒 子濃度或含

3、菌濃度控制在允許范圍之內，以保證潔凈度的級別要求?？諝庵械膽腋×Ｗ映⑿∫旱纬汕蛐瓮?，其它粒子為結晶狀、片狀、塊狀、針狀、鏈狀等，很難從幾 何形狀去度量其尺寸。在潔凈技術中，粒徑的意義是指通過微粒內部的某個長度因次，并不含有規則 幾何形狀的意義，只是便于比較粒子大小的一種“名義尺寸”?？諝庵械膽腋×Ｗ臃譃榉巧镄粤Ｗ雍蜕锪Ｗ樱悍巧锪Ｗ邮怯晒腆w、液體的破碎、蒸發、燃燒、 凝聚產生的，其形成過程有物理作用或化學作用。生物粒子有微生物、植物的花粉、花絮及絨毛等； 微生物一般包括病毒、立克次氏菌、細菌、菌類、原生蟲及藻類，其中與凈化關系較直接的是細菌和 菌類。空氣中的微生物主要 附著在灰塵上，因此

4、過濾掉空氣中的灰塵可以有效地清除空氣中的微生 物，這也是生物凈化的主要理論依據。根據不同國家和時間的大氣塵中微粒的統計，大氣塵中微粒數量隨著粒徑的增加而顯著減少，即在雙 對數坐標圖上，數量和粒徑呈直線關系，特別是對0.1-5pm；數量與質量的分布關系，亞微米級的 微粒數量占總數的比例接近100%，而重量僅占總量的2%-3%；這也是潔凈相關標準可以在不同國 家通用的理論依據。統計表示，農村中的灰塵濃度大約在10萬粒/升左右，郊區中的灰塵濃度大約在20萬粒/升左右，城 市中的灰塵濃度大約在30萬粒/升左右，污染嚴重的地區可達到100萬粒/升以上?？諝膺^濾技術主要采用過濾分離方法：通過設置不同性能的

5、過濾器，除去空氣中的懸塵埃粒子和微 生物，也即通過濾料將塵埃粒子捕集截留下來，以保證送入風量的潔凈度要求。它所用的濾料為較細 直徑的纖維，既能使氣流順利通過，也能有效地捕集塵埃粒子。潔凈技術控制過濾的灰塵一般是0.1-10pm的塵埃粒子，粒徑較小，包含有固態微粒和液態微粒； 大氣中懸浮的有機微粒有微生物、植物的花粉、花絮與絨毛，微生物一般包括病毒、立克次氏菌、 細菌、菌類、原生蟲和藻類?？諝鈨艋刂频闹饕羌毦途?、病毒。因為微生物主要附著在塵埃 粒子上，因此將 空氣中的塵埃粒子有效地控制，也就能有效地控制空氣中的細菌、菌類及病毒。要 做到這一點，必須通過阻隔性質的微粒過濾器，方可加以過濾。

6、一般地，普通高效過濾器對細菌的 過濾效率可達99.996%，基本上可以滿足生物潔凈室的過濾凈化要求。過濾器的過濾層捕集微粒的作用主要有5種：攔截效應：當某一粒徑的粒子運動到纖維表面附近時，其中心線到纖維表面的距離小于微粒半徑， 灰塵粒子就會被濾料纖維攔截而沉積下來。慣性效應：當微粒質量較大或速度較大時，由于慣性而碰撞在纖維表面而沉積下來。擴散效應：小粒徑的粒子布朗運動較強而容易碰撞到纖維表面上。重力效應：微粒通過纖維層時，因重力沉降而沉積在纖維上。靜電效應：纖維或粒子都可能帶電荷，產生吸引微粒的靜電效應，而將粒子吸到纖維表面上。隨著捕集灰塵越來越多，則濾層的過濾效率也隨著下降，而阻力增大；當到

7、一定的阻力值或效率降到 某值時，過濾器就需及時加以更換，以保證凈化潔凈度的要求。過濾器的濾料最常用的形式有：無紡布、化學纖維材料、玻璃纖維材料；它們在額定風量下，阻力較 小而效率較高，更換、維護方便，適用范圍廣，在空調凈化系統中有著極高的使用價值和應用領域。二、凈化原理為保證產品生產環境或其它用途的潔凈室所要求的空氣潔凈度要求，必須采用多項綜合技術措施：采用產生污染物少的生產工藝及設備；采取必要的隔離負壓措施，防止生產工藝產生的污染物向四周擴散；減少人員及物料帶入室內的污染物質；加強潔凈室的管理，按規定進行清掃、滅菌等工作；人、物必須進行分流，不允許人流、物流相互交叉；除采取上述措施外，最重要

8、的技術措施是：通過相應的裝置，送入足夠量的、經過處理的潔凈空氣，以替換或稀釋室內在正常工作時所產生的污 染物質污染的空氣；同時，帶走室內的污染物質。即為空氣凈化的基本原理。具體而言，潔凈室內的空氣凈化處理就是根據房間的不同的潔凈度等級要求，采用不同的方式送入經 過處理的數量不等的清潔空氣，同時排走相應數量的攜帶有在室內所產生的污染物質沾污的臟空氣； 依靠這樣的動態平衡，使室內環境維持在所需要的空氣潔凈度等級。空氣潔凈度是潔凈環境中空氣含懸浮粒子量的多少的程度，通?？諝庵泻瑝m濃度高則空氣潔凈度低， 含塵濃度低則潔凈度高；按空氣中懸浮粒子濃度來劃分潔凈室及相關受控環境中空氣潔凈度等級，就 是以每立

9、方米空氣中的最大允許粒子數來確定其空氣潔凈度等級。因原有的潔凈標準是美國首先制定的，故其單位是英制，也是應用最為廣泛的一種；用英制表示時，潔凈度等級名稱為每立方英尺空氣中0.5m塵粒的最大允許粒子數；用國際單位表示時,潔凈度等級名稱為每立方米空氣中0.5pm塵粒的最大允許粒子數的常用對數值。三、無塵室的單向流和非單向流由于潔凈技術控制的是大氣中的懸浮微粒濃度，且送入生產區域或無塵室內的風量比通風除塵、一般 空調房間所需的風量大得多，故其氣流組織形式與它們有明顯的不同：1、潔凈氣流流型要考慮到減少或避免渦流，要有利于迅速有效地排除污染物；2、要盡量限制和減少室內塵源散發的塵和菌的擴散；3、兼顧維

10、持室內的溫、濕度及工作人員的舒適性要求。氣流流型主要分為三類：1、向流：單一方向呈平行流線，且橫斷面上風速一致的氣流；有兩種型式：垂直單向流和水平單向流。2、非單向流：指不符合單向流定義的氣流。3、混合流：由單向流和非單向流組合的氣流。一般地，單向流潔凈室的潔凈度可達到1-100級，非單向流潔凈室的潔凈度在1000-100,000級，混合流潔凈室的潔凈度局部區域可達1100級。四、靜壓差和換氣次數為避免無塵室內的潔凈度受鄰室的污染，或污染鄰室，潔凈度不同的潔凈室之間，或潔凈室與一般房 間之間要保持適當的靜壓差，靜壓差不得小于5Pa。由于送入潔凈室內的潔凈送風量不同，則室內的潔凈度也不同，根據理

11、論計算和實踐經驗，一般的經 驗換氣次數如下，作為初步潔凈室送風量的估算值：對于10萬級，換氣次數一般在15次/小時以上；對于1萬級，換氣次數一般在25次/小時以上；對于1000級，換氣次數一般在50次/小時以上；100級，其送風量按送風截面風速0.2-0.45m/s計算?？諝膺^濾器選用、使用及維護常識大氣中的塵埃粒子濃度是影響潔凈室潔凈度的重要因素，而如果要有效地、可調節地控制生產潔凈度， 采用通常空調用的尼龍網過濾器、金屬網過濾器及海棉過濾 器，則無法控制生產環境中的塵埃粒子 濃度和達到較高的潔凈度要求。而要達到現代化生產所需的潔凈環境，必須采用濾紙過濾器和纖維層 過濾器，也就是凈化技術中所

12、用的空氣過濾器。一、空氣過濾器的分類潔凈室用空氣過濾器種類較多，按結構形式分有：平板式過濾器折疊式過濾器袋式過濾器有隔板折疊形過濾器無隔板折疊形過濾器按過濾效率分類，是最為常見的方法；按國家標準GB/T14295-93空氣過濾器及GB13554-92高 效空氣過濾器的規定，在額定風量下有：粗效過濾器中效過濾器高中效過濾器亞高效過濾器高效過濾器（超高效過濾器）XXXX二、空氣過濾器的選用與配置對于小型的凈化設備，如潔凈工作臺、風淋室、層流罩等，由于處理的風量小，一般新風進 風面采用粗效過濾器或中效過濾器，送風末端必須選用高效過濾器或超高效過濾器；對于凈化空調系統中空氣過濾器的選用與配置，一般根據

13、潔凈室的空氣潔凈度級別和生產工 藝的特殊要求，進行合理化選用與配置。對于1000-10萬級的潔凈室凈化系統，通常采用三級空氣過濾形式，即粗效、中效和高效過濾 器；粗效、中效一般放在空氣處理裝置中，且將中效過濾器放在正壓段，亞高效或高效過濾器一般位 于凈化空調系統的末端。對于100-1000級的凈化空調系統，通常在新風處理裝置中設置粗效、中效、亞高效過濾器，在 潔凈室循環風系統中，還要設置高效過濾器或超高效過濾器；一般地高效過濾器位于凈化空調系統 的末端，即位于潔凈室的頂棚上；對于超高效過濾器，則必須設在凈化空調系統的末端，以確保所需 的空氣潔凈度級別要求。當已知整個凈化系統的空氣處理風量時，可

14、根據所選過濾器的額定風量，確定所需過濾器的個數。三、空氣過濾器的使用場合及過濾范圍粗效過濾器主要用于凈化空調系統的新風進口處作預過濾器，截留大氣中的大粒徑微粒。過濾對象是大于5pm 以上的懸浮微粒和10pm以上的沉降性微粒以及各種異物，防止其進入系統。濾材一般為噴膠棉、滌 綸無紡布、聚丙烯纖維。其過濾效率以過濾5pm粒子為準。中效空氣過濾器由于其前面已有預過濾器截留了大粒徑微粒，它又可以作為一般空調系統的最后過濾器和凈化空調系 統中、高效過濾器的預過濾器。濾材一般為滌綸無紡布、聚丙烯纖維、玻璃纖維。主要用于截留110pm懸浮微粒，效率以過濾1pm粒子為準。高中效過濾器可用做一般凈化程度的系統末

15、端過濾器，也可以做為高效過濾器的中間過濾器；濾材一般為滌綸無紡 布、聚丙烯纖維、玻璃纖維。主要用于截留1-5pm粒子，效率以過濾1pm粒子為準。亞高效過濾器主要作為潔凈室末端過濾器，也可做為高效過濾器的預過濾器和新風系統的末級過濾，提高新風的品 質。濾材一般為聚丙烯纖維、玻璃纖維。主要用于截留1pm以下的粒子，效率以過濾0.5pm粒子為 準。高效過濾器（超高效過濾器）主要是潔凈室的末端過濾器，以保證實現各級潔凈度的級別。其效率以過濾0.5pm粒子為準。濾材一般為超細玻璃纖維。四、空氣過濾器的不同效率表示方法當被過濾氣體中的含塵濃度以計重濃度表示時，則效率為計重效率；以計數濃度表示時，則效率為

16、計效效率；以其它物理量作相對表示時，則為比色效率或濁度效率等。最常用的表示方法是用過濾器進出口氣流中的塵粒濃度表示的計數效率。1.在額定風量下，按國家標準GB/T14295-93空氣過濾器及GB13554-92高效空氣過濾器 的規定，不同過濾器的效率范圍如下：粗效過濾器，對5微米粒子，過濾效率80E20，初阻力50Pa中效過濾器，對1微米粒子，過濾效率70E20，初阻力80Pa高中效過濾器，對1微米粒子，過濾效率99E70，初阻力100Pa亞高效過濾器，對0.5微米粒子，過濾效率E95，初阻力120Pa高效過濾器，對0.5微米粒子，過濾效率E99.99，初阻力220Pa超高效過濾器，對0.1微

17、米粒子，過濾效率E99.999，初阻力280Pa2.由于現在許多企業選用的是進口的過濾器，而它們表示效率的方法與國內的不同，為便于比較， 將它們之間的換算關系列表如下：按歐洲標準，粗效過濾器分為四級（G1G4）：G1效率 對粒徑5.0pm，過濾效率E20% （對應美國標準C1）G2效率 對粒徑5.0pm，過濾效率50E20% （對應美國標準C2C4）G3效率 對粒徑5.0pm,過濾效率70E50% （對應美國標準L5）G4效率 對粒徑5.0pm,過濾效率90E70% （對應美國標準L6）F5效率 對粒徑1.0m，過濾效率50E30% （對應美國標準M9、M10）F6效率 對粒徑1.0pm，過濾效率80E50% （對應美國標準M11、M12）高中效過濾器分為三級（F7F9）：F7效率 對粒徑1.0pm，過濾效率99E70% （對