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HEPA过滤器

作者:广州新瑞环保     来源:www.xinruiep.com     发布时间:2018-06-25 13:50:51

政府监管的目的在于根据这些规定改善公民的健康和福利。有些法规旨在使工厂成为每天呆八小时甚至更长时间的更安全的地方。

工业环境中的空气质量是一个值得关注的话题,这并不奇怪。漂浮在空气中的微小颗粒物,无论是活的还是死的,都会在易感人群中引起上呼吸道窘迫。典型的工厂环境中的空气含有每立方英尺一百万到两百万个颗粒,其中大部分在亚微米范围内。由于这些微小颗粒无法自行净化,所以每个工业HVAC系统都会使用某种过滤器来捕捉灰尘和污垢。这样可以防止它们进入空气处理设备和管道系统,并在工厂和办公室迁移。

一般来说,根据要捕获的有害颗粒的大小来选择过滤器孔隙率。每个过滤器都可以捕获微米级粉尘,例如空气锯末,但导致呼吸窘迫的粉尘要小得多。例如,许多细菌和病毒的主要维度小于1微米。从气流中去除这种物质需要更小的空隙。

HEPA高效过滤器

工人不是工厂环境中悬浮在空气中的微观粉尘敏感的唯一。一些颗粒敏感的工业领域,如半导体洁净室,要求HVAC系统配备高效过滤器,可以去除气流中的所有悬浮固体。

怎样做才能达到洁净度?

洁净室的清洁程度由其品质因素来表示,该数字表示预计在1立方英尺空气内的空气中颗粒的最大数量。例如,100级洁净室中的空气每立方英尺最多有100个颗粒。洁净室从1级到10万级甚至更高。

实现如此强度颗粒去除的过滤器被称为HEPA过滤器,这是一种意味着高效颗粒空气的缩写。甚至被认为是HEPA过滤器,它必须能够捕获至少99.97%的尺寸为0.3微米或更大的颗粒。HEPA过滤器首次被用作在原子弹发展过程中控制空气放射性污染的手段。类似的过滤器类型是ULPA(超低渗透空气,可去除99.999%的小至0.1微米的空气传播颗粒。

由于HEPA过滤器能够去除非常小的颗粒物,因此它们的使用假定空气处理系统具有预过滤器以去除较大的颗粒,否则会使HEPA过滤器过载。由于HEPA过滤器能够去除固体而不是蒸气或气味,因此一些HVAC系统使用活性炭去除挥发性有机化合物和类似污染物。最近的创新包括使用小苏打进行气味控制。

HEPA过滤器结构

过滤器的特点是将非织造介质固定在刚性框架中。HEPA过滤介质由直径为0.1微米的玻璃纤维制成。纤维被成形为与合成粘合剂一起保持在一起的湿法成网非织造垫。制造过程与用于制造纸张的过程类似。与标准的低效率玻璃纤维过滤器相比,这种过滤器采用干式生产工艺,纤维厚度更厚,开放面积更大。

由于HEPA纤维之间的空间很小,即使是新的,过滤器也会表现出相对较大的压降。尽管典型的清洁低效玻璃纤维过滤器的压降可能为0.2英寸水柱(WC),但具有相同物理尺寸的HEPA过滤器预计会显示出至少1英寸水柱的压降。这种更大的压降是HEPA过滤器不能简单地用作替代标准过滤器的改造的主要原因。系统风扇可能无法将足够的空气移动通过HEPA设备。

最小化固有的大压降需要最大化过滤面积与体积气流的比率。但是,空气通过的管道系统的横截面积是有限的。这就是HEPA过滤器打褶的原因,这种几何形状增加了可用于过滤的总面积,同时将整体尺寸保持在有限的形状内。

捕获机制

虽然空气通过玻璃纤维过滤介质,但表面上不会发生颗粒捕获。用类似筛子的动作捕捉污垢会使HEPA过滤器过载并使其使用不当。因此,HEPA应用依靠廉价的消耗性过滤器来捕获污垢总量,这使得HEPA过滤器能够做到他们最擅长的工作-捕获最小的颗粒。

HEPA过滤器捕获微观粉尘的机制既复杂又优雅。第一种机制被称为冲击,其中较大的颗粒正面撞击到单个玻璃纤维中,并且仅仅停留在那里。另一个捕获机制是拦截,其中空气流中的颗粒不能完全避开,并与纤维相碰撞,或许有点偏离中心,它们仍然存在。

最小的粒子受布朗运动影响。它们非常小,在没有坚实表面的情况下,与空气分子的随机碰撞足以使它们保持恒定运动。在最后一个捕获机制中,扩散,在布朗运动的影响下,微粒碰撞,触摸纤维并粘在那里。

HEPA过滤器作用机制

这些细小的粒子然后通过范德华力保持在适当的位置,分子间的吸引力只有在最小的分子尺度上才变得显着。一个分子的正核吸引到另一个分子的负电子云。这些最小的颗粒可能会在过滤纤维的下游侧被捕获。

预期寿命

当正确处理预过滤的气流时,HEPA过滤器应具有非常长的使用寿命。根据位于北卡罗来纳州史密斯菲尔德的过滤器制造商Flanders Precision Air的工程产品经理Dale Montgomery的说法,用于半导体工厂的HEPA过滤器应该能够维持和洁净室一样的使用寿命。

过滤器废弃处置

除非它们已被用于核医学或医疗应用,否则从服务中移除的HEPA过滤器可视为普通废弃物,并受当地处置法规的约束。如果它们装载有放射性核苷酸或病态生物群,则它们被认为是有害废物,并受到不同的规定。

调试和现场验证

从HEPA过滤器获得最大性能,不仅要正确选择,而且要正确安装。如果过滤器边缘没有充分密封到管道系统,脏空气会泄漏,并将颗粒物质带到本应该阻止它的单元周围。验证安装的过滤器的性能是调试过程的重要组成部分。

制造商的质量控制测试包括确定过滤器捕获的工程“烟雾”的哪一部分(只有直径约0.3微米的颗粒)。当邻苯二甲酸二辛酯(DOP)被加热时,它会产生这种“烟雾”颗粒。DOP额定值通常用于过滤器规格。然而,DOP测试是一种破坏性测试,在过滤介质上留下污点。该领域的资质测试依赖于聚苯乙烯乳胶的“烟雾”,不会留下污渍。

典型的工厂应用

与标准玻璃纤维过滤器相比,HEPA过滤器价格昂贵。因此,它们很少用于一般的空气过滤应用。相反,它们可用于其他类型的专门用途。一个例子是用于控制烟雾点过滤器,例如焊接室。另一个应用是必须避免颗粒物引起的故障的过程。

HEPA是业内滥用最多的术语。请记住,当您与供应商交谈时,请确保您知道允许的压降,所需的流量和所需的过滤器效率。“



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