初|中|高效空氣過濾器的選用經驗分析

1 合理確定各級過濾器效率

一般情況下，高效過濾器決定送風的潔凈程度，初、中效過濾器起保護作用，它保護高效過濾器以延長其使用壽命，或保護空調系統(tǒng)以確保其正常工作。

設計時，應首先根據(jù)送風的潔凈要求確定高效過濾器的效率，然后選擇起保護作用的初、中效過濾器(預過濾器)，應妥善匹配各級過濾器的效率。

使用歐洲“G～F～H～U”效率規(guī)格分類時，可每隔2～4檔設置一級過濾器。例如：G3→F5→F8→H12，其中，末端H12高效過濾器決定送風的潔凈水平，F(xiàn)8保護H12，F(xiàn)5保護F8，G3保護F5。

選擇預過濾器時要將使用環(huán)境、備件費用、運行能耗、維護與供貨等因素綜合考慮后決定。特別地，潔凈室末端高效(HEPA)過濾器前效率規(guī)格不低于F8的過濾器來保護;高效(ULPA)過濾器前可選用F9～H11的過濾器?？照{系統(tǒng)本身效率規(guī)格不低于F5的過濾器來保護。在無風沙、低污染地區(qū)，F(xiàn)7過濾器前可不設預過濾器;在城市的空調系統(tǒng)中，目前常見的初級過濾器是G3～F6。

確定過濾器效率的要點是：末級過濾器的性能要可靠，預過濾器的效率規(guī)格要合理，初級過濾器和預過濾器的維護要方便。

2 選擇濾料面積大的過濾器

過濾面積大，能容納的粉塵就多，過濾器的使用壽命就長。過濾面積大，氣流穿過材料的速度就低，過濾器的阻力就小。增加過濾面積是延長過濾器使用壽命的手段。

經驗表明，對于同種結構、同樣濾材的器，當終阻力確定時，過濾面積增加50%，沾順的使用壽命會延長70%～80%;面積增加一倍，過濾器的使用壽命約是原來的三倍。

當然，增加過濾面積時，要考慮過濾器的結構和現(xiàn)場條件。例如袋式過濾器，可以通過增加濾袋的數(shù)量和濾袋的長度來增加過濾面積;對于傳統(tǒng)有隔板過濾器，可以同廠家探討減小間距以增加濾紙褶數(shù)的可能性。在新設計的項目中，應選擇能容納過濾材料多的那種過濾器。過濾面積的大小對過濾器效率沒多大影響。有些精明的承包商在空調系統(tǒng)的安裝和調試階段臨時使用過濾面積小、價格便宜的過濾器，待工程交工時再換上過濾面積大的、原設計中的過濾器。

濾材多的過濾器的價格會高一些，但使用壽命延長肯定能抵消產品價格的變化。使用壽命的延長還意味著維護人工費用的減少和風險的減少。此外，過濾面積增大后初阻力會降低，空調系統(tǒng)的能耗費用也會少些。

對很終用戶來說，選用過濾面積大的過濾器肯定合算。

3 高效過濾器必須經過逐臺檢驗

每只高效過濾器在出廠前，都必須在專門的試驗臺上按標準進行性能檢驗。一旦選用了未經逐臺測試的高效過濾器，用戶就要承擔工程失敗的風險。

各制造商可能采用不同的測試方法，用戶可能認可或懷疑特定的方法，用戶的底線是：制造商必須對每只高效過濾器都進行效率測試。

4 各種場所過濾器效率的配置

什么場合配置什么樣、什么效率的過濾器，這是經過多年實踐摸索出來的。教訓使制造者和設計師不斷地改進過濾器產品和工程設計，但往往人們只談經驗不提教訓。我國的空調工程師們曾有自己的經驗，引進項目和實際教訓又不斷地沖擊著我們過去的經驗。特別地教訓告訴人們，舒適性空調系統(tǒng)僅使用低效率過濾器時，幾年內就會出現(xiàn)風口黑漬、墻壁褪色、空調系統(tǒng)積灰。處理這些問題的費用是驚人的，有過這類教訓的人會在新設計中提高過濾器的效率規(guī)格，而另一些人則僅從衛(wèi)生角度去選擇過濾器。為了杜絕風口黑漬，保持室內裝修不褪色，保持空調系統(tǒng)和送風管道的清潔，城市中舒適性空調系統(tǒng)很不錯選用F7效率規(guī)格(比色法85%，中國規(guī)格“高中效”)的過濾器。如果僅考慮室內環(huán)境衛(wèi)生標準(≤0.15mg/m3)，采用G3過濾器就足夠了。附錄中給出部分場合過濾器的配置情況，那些配置是比較流行的或筆者認為較合理的配置，這里沒有多少道理好講，幾十年中的教訓和經驗使人們按那些配置選擇過濾器。

5 以阻力判定過濾器使用壽命

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(guī)定值時，過濾器報廢。對應過濾器報廢的阻力值稱“終阻力”。終阻力的選擇直接關系到過濾器的使用壽命。系統(tǒng)風量變化范圍、系統(tǒng)能耗。

一般情況下，終阻力的選取是空調設計師的事。有經驗的工程師可以根據(jù)現(xiàn)場情況改變原設計的終阻力值。大多數(shù)情況下，使用現(xiàn)場過濾器的終阻力是初阻力的2～4倍。但低效率過濾材料的纖維間空隙較大，過大的阻力會將過濾器上的積灰吹散，因此要嚴格限制G4以下過濾器的終阻力值。

終阻力建議值：

G3(粗效)　100～200 Pa

G4　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H12～U17　400～600 Pa

過濾器達到終阻力，可能意味著要立刻更換過濾器，也可能意味著該做計劃在明天、下星期、或下個月更換過濾器。使用者如何看待終阻力值取決于現(xiàn)場具體規(guī)定和操作者的經驗。

每個過濾段都應安裝阻力監(jiān)測裝置。終阻力要靠儀表來判定，不能僅憑操作者的感覺。

6 調整各級過濾器的使用壽命

用戶經常抱怨過濾器使用壽命太短，這主要有三種原因：其一，過濾器中的過濾材料面積太小或單位面積的容塵能力太小;其二，預過濾器的過濾效率偏低;此外，用戶對過濾器使用壽命的期望值過高。

對于名列前茅種原因，改用面積大的過濾器明顯延長使用壽命，很不錯是在設計上就考慮到這一點，項目建成后再去改造就過濾系統(tǒng)以延長其使用壽命就麻煩了。許多工程中，用戶要求盡可能地縮小空調系統(tǒng)占用空間，或用戶在壓價中沒有注意到供應商使用了過濾面積小的便宜過濾器。工程驗收時過濾器能滿足空氣凈化的要求，但由于過濾器的濾材面積太小，過濾器的使用壽命也就長不了。

對于第二種原因，可以調整預過濾器的過濾效率，將粒徑大的灰塵擋在預過濾器外。例如，末端過濾器是F7，使用G4預過濾器時末端過濾器的使用壽命是3個月，改用預F5過濾器后末端過濾器的使用壽命延長至半年。

對于萬級和10萬級潔凈廠房(非均勻流)，預過濾可選用F8過濾器(比色法95%)。這樣，末端高效過濾器的使用壽命一般可達5年。在過去的潔凈室空調系統(tǒng)設計中，過濾器的常見配置為：粗效→中效→高效。那時末端高效過濾器的使用壽命僅為1～3年。

主過濾器的使用壽命取決于預過濾器的優(yōu)劣。

7 過濾器規(guī)格尺寸標注方法

◇板式過濾器及高效過濾器的標注

寬×高×厚/效率

例如：595×290×46/G4

寬：過濾器安裝時的水平方向尺寸mm;

高：過濾器安裝時的豎直方向尺寸mm;

厚：過濾器安裝時的沿風向方向的尺寸mm;

◇袋式過濾器的標注

寬×高×袋長/袋數(shù)/效率/過濾器框架厚度

例如：595×595×500/6/F5/25 290×595×500/3/F5/20

寬：過濾器安裝時的水平方向尺寸mm;

高：過濾器安裝時的豎直方向尺寸mm;

袋長：過濾器安裝時的沿風向方向的尺寸mm;

袋數(shù)：過濾器的袋數(shù);

框架厚度：過濾器安裝時的沿風向方向框架的厚度尺寸mm;

對于一般通風用過濾器，名義尺寸24”(610mm)已經成為過濾產品的主流尺寸，盡管沒有任何標準來規(guī)定這一尺寸，表2為袋式過濾器尺寸。

常用袋式過濾器尺寸與過濾風量

名義尺寸 實際邊框尺寸 額定風量 實際過濾風量 占產品總數(shù)

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%

對于高效過濾器，國產過濾器經典系列尺寸有484mm和630mm兩種，國外過濾器系列尺寸為24”(610mm)。近幾年，高效過濾器的尺寸向國外尺寸系列靠攏。

8 過濾器沒有多功能

過濾器能捕捉任何形式的顆粒物，包括液滴。過濾材料柔軟、蓬松，多少有些消聲作用。過濾器對氣流產生阻力，有某些均流作用。過濾器能陰截任何形式的空氣微生物。但是，用戶不應對過濾器的那些附加效果過于認真。

過濾器帶水后，上面的積灰與水混合形成泥漿。若濾材是致密的濾紙或濾布，泥漿會很快將過濾器糊死。若濾材比較蓬松，遇水后，已經捕捉到的粉塵會隨水滴進入過濾器下風端，再一風干，粉塵會重新飛揚。盡管有時過濾器帶水尚不至多到滴水的程度，但微量水分足以將濾材迎風面上的積灰輸送到背風面，過濾器風干后，粉塵有重新飛散的風險。

過濾器有點消聲作用，但誰也不會去用考核消聲器的辦法去追究過濾器。若用戶要求消聲，還是老老實實地使用專門的消聲裝置。特別地，對于燃氣輪機和大型離心式空壓機的入口過濾器，更換過濾元件時可能不允許停機，如果沒有專門的消聲裝置，過濾室內的工作環(huán)境會非常惡劣，操作工也就不會細心操作。

此外，不能拿過濾器擋風板用。過濾器沒那么結實，現(xiàn)實中曾有過不少因擋風板故障或設計失誤，使風機直吹過濾器，造成過濾器非正常損壞的例子。

過濾器只保證像阻截普通顆粒物那樣去阻截空氣微生物。為限制微生物在過濾器上繁衍，過濾器上不應含有營養(yǎng)物，過濾器的使用場所不應過于潮濕。大多數(shù)時間里，過濾器是在積灰狀態(tài)下運行的，它永遠是個藏污納垢的地方。不斷有人推出能殺菌的新濾材，但濾材的殺菌功能再厲害，也難以調動過濾器上的灰塵去殺菌。如果確實需要消滅混在過濾器積灰中的微生物，就要采取相應的手段，別對過濾器本身寄予過高希望。

過濾器只對付粉塵，它沒有多功能義務，也沒那么大本事。

9 過濾器難以應付的場合

春天的楊柳絮對過濾器是場災難，飄絮阻塞任何試圖阻截它的空氣過濾器。若你那個地方楊柳成蔭(老的那種)，你就應該在空調設計時采取相應措施，如改變進風口高度或在進風口加護網，若措施不當，你就只剩一招：在飄絮的季節(jié)勤換過濾器。

北方，偶爾有個初春的早晨，細雨在地面結成薄冰。過濾器視細雨為顆粒物而阻攔，水滴在零度以下的濾材上結冰，并迅速地將過濾器封堵。由蓬松材料制成的過濾器(大多數(shù)低效率過濾器)能挺一陣子。當濾材為致密的濾紙時，一個小時就足以將過濾器凍死。北方還有一種景色：樹掛，或稱“霧松”，霧是更小，更輕的液態(tài)顆粒物，它在零度以下的物體表面結成冰晶。過濾器會因冰晶附身而透不過氣來。如果你那里可能出現(xiàn)冰雨或樹掛，很不錯手頭留一套過濾器備件，以備應急使用。

霧是微小水滴，碰到過濾器，與濾料上的積灰混成泥巴。如果濾料很蓬松，泥漿會隨風進入過濾器下風端，過濾器還能湊合著用。如果濾材致密或吸水變軟件，泥巴會將過濾器糊死。對于帶有脈沖反吹清灰功能的過濾或除塵裝置，濾材上有泥巴，清灰功能失靈。有些過濾器可能不怕連陰雨。但怕持續(xù)的霧。陰雨天粉塵少，而且稍有措施就能將雨水擋在過濾器之外。霧天的粉塵可一點也不會少，更何況，任何措施也擋不住霧。

氫氟酸對玻璃有強腐蝕作用，高效過濾器的濾材是玻璃纖維，可偏偏有些潔凈廠房會出現(xiàn)高效過濾器很懼怕的氫氟酸。例如，顯像管的制造過程中要用氫氟酸清洗玻璃外殼，而清洗工序要在裝有高效過濾器的潔凈廠房內進行。雖然空氣中的氟化氫會破壞高效過濾器中的玻璃纖維材料。有些“屏清洗”車間采用全新風系統(tǒng)，但為了節(jié)能，另一些設計使用大量循環(huán)風。對于后者，高效過濾器中的玻璃纖維成了氟化氫的“保險絲”。有循環(huán)風的屏清洗車間，無一幸免地遇到過高效過濾器被腐蝕的問題，有時甚至造成惡性事故。當高效過濾器不得不接觸氟化氫時，終阻力就不再是判斷過濾器使用壽命的依據(jù)，管理者應強制性地規(guī)定過濾器的更換周期。新的高效濾材PTFE不怕氟化氫，但如果將它用到上述場合，等于將“保險絲”換成了銅線。

10 清洗與一次性

一般通風與潔凈室用的大多數(shù)過濾器是一次性的，它們或無法清洗，或從經濟角度上考慮不值得清洗。效率高的高效過濾器，使用場合都很講究，過濾器即使洗不壞，也很不錯別去洗，除非有把握徹底清洗干凈、清洗后性能不改變，而且有試驗手段來證明這一點。

傳統(tǒng)上有的清洗方法是用水沖加手搓，所以可清洗過濾器的濾材要結實，如制造G2～G4效率過濾器的粗纖維材料，當然，還要判斷過濾器輔助材料是否抗水。F6以上效率通風過濾器的過濾材料，其纖維一般在∮0.5～∮5um之間，它不結實，經不住揉搓，因此，F(xiàn)6以上的過濾器大都是一次性的。實際上，你一看材料，就能判斷出它是否能清洗。

發(fā)達我國的用戶很少去清洗過濾器，盡管有些原則上是可以清洗的，這是由于清洗過濾器的勞動強度大、勞務費用高，而過濾價格又相對低廉。

為了迎合環(huán)保，日本研制出用超聲波清洗過濾器的流水線，目前清洗后的過濾器售價是新過濾器價格的60%～70%(過濾器完好如新，清洗后經過嚴格的性能測試)，由于目前的清洗成本并不比制作新過濾器低多少，所以一時難以推廣。也有人試過用超聲波清洗過濾器，嘗試者遇到的很大麻煩是污水處理，而不是當初設想的其它技術問題。

11 防火與可燃

潔凈室高效過濾器有防火要求。國外有的標準規(guī)定，用明火試驗時，過濾器應不燃燒、不冒煙，或輕微燃燒、僅散發(fā)有限煙霧。廢舊過濾器的垃圾處理是個大問題?？紤]到環(huán)保與減少垃圾處理費用。越來越多的用戶要求使用可燃燒的過濾器。核電站和國防工業(yè)大都要求過濾器不可燃。但在前些年，法國要在核電站的某些非重要通風系統(tǒng)中使用可燃型過濾器。

除了某些特殊行業(yè)的特殊要求外，對過濾器防火方面沒有專門的規(guī)定，也沒有專門的試驗方法和試驗機構。商業(yè)上，在不燃與可燃兩個之間，又有若干阻燃、耐火、耐溫的講究，但那些講究不是出自強制性的標準或規(guī)范，而大都是用戶自己的特殊要求。