淺談空氣過濾器

【摘要】本文闡述了空氣過濾器的發展及應用、選購及更換周期等內容。

【關鍵詞】空氣 過濾器

空氣過濾器的原型是人們為保護呼吸而使用的呼吸保護器具。據記載, 早在一世紀的羅馬, 人們在提純水銀的時候就用粗麻制成的面具進行保護。在此之后的漫長時間里, 空氣過濾器也取得了進展, 但其主要是作為呼吸保護器具用于一些危險的行業, 如有害化學品的生產。

1827 年布朗發現了微小粒子的運動規律,人們對空氣過濾的機理有了進一步的認識。 

空氣過濾器的迅速發展是與軍事工業和電子工業的發展緊密相關的。在第一次世界大戰期間, 由于各種化學毒劑的使用, 以石棉纖維過濾紙作為濾煙層的軍用防毒面具應運而生。玻璃纖維過濾介質用于空氣過濾于1940 年10 月在美國取得專利。

50 年代，美國對玻璃纖維過濾紙的生產工藝進行了深入的研究, 使空氣過濾器得到了改善和發展。60 年代，HEPA 過濾器問世。

70 年代， 采用微細玻璃纖維過濾紙作為過濾介質的HEPA 過濾器,，對013 微米粒徑的粒子過濾效率高達99.9998%。

八十年代以來，隨著新的測試方法的出現、使用評價的提高及對過濾性能要求的提高, 發現HEPA 過濾器存在著嚴重的問題, 于是又產生了性能更高的UL PA 過濾器。

目前，各國仍在努力研究, 估計不久就會出現更先進的空氣過濾器。過濾器本身的設計也取得了顯著進展, 其中最重要的是分隔板的去除，即無隔板過濾器的發展。無隔板過濾器不僅消除了分隔板損壞過濾介質的危險，而且有效地增加了過濾面積，提高了過濾效率，并降低了氣流阻力， 從而減少了能量消耗。此外, 空氣過濾器在耐高溫、耐腐蝕以及防水、防菌等方面也取很大的進展,滿足了一些特殊的需求。

隨著環境污染的日益嚴重和人們環境意識的加強，空氣質量已成為全世界關注的焦點?，F在人們認識到空氣過濾系統不僅要保護機械設備, 還要保護人。因此, 空氣過濾的應用范圍越來越廣泛。 

空氣過濾的應用：住宅樓；商業；工業建筑；潔凈室；復印設備；室內空氣凈化器；麻醉氣體過濾設備；激光外科手術應用；HVAC 系統(供暖、通風和空調系統) ；恒溫室；計算機打印機； 工作室空氣過濾系統；空調器等。

不同工廠對空氣質量的要求差別很大。裝有排煙罩和污染控制設備的工廠需要補充大量的空氣, 如果這些工廠所在地區環境空氣受到污染, 那么在將補充的空氣分布到工作場所之前必須先進行過濾。在半導體生產和制藥工業中, 對空氣的潔凈度要求較高。典型的工作環境中, 每立方英尺空氣中含有500000 個粒子, 而半導體生產的最新要求是每立方英尺空氣中只有1 個粒子。因此, 工作間需要用經過HEPA 過濾器過濾的潔凈空氣不斷地循環清洗。為保持HEPA 過濾器的潔凈和壽命, 還需要幾段效率較低的預濾器聯合使用。 工業用潔凈室要求連續有效地去除粒徑更小的粒子。HEPA 過濾器一度是效率最高的過濾器, 現在UL PA 過濾器則是效率最高的過濾器, 以后更高效率的新一代過濾器也將得以開發應用。微細玻璃纖維過濾介質是過濾器介質的主要選擇, 但膜和靜電增強介質已向該領域滲透, 并獲得部分應用。 

對于工廠排放的廢氣, 要求最嚴格的是毒性。某些重金屬如汞、砷、鉻、鈹等毒性很大, 其排放限制非常嚴格。在空氣毒性方面, 美國和德國已經通過了新的更嚴格的立法。執行新的立法后, 空氣毒性的限制由原來的20 m g/m 3 (標準) 降低到010004 m g/m 3 (標準)。為達到這一目標, 工廠需要更先進的過濾器以除去亞微粒子。一些德國公司使用傳統的折疊式微細玻璃纖維HEPA 過濾器用于過濾系統, 同脈沖空氣潔凈機理相互配合, 并使過濾介質的波紋更密。一家美國公司則通過設計管式微細玻璃纖維HEPA 過濾器又向前進了一步。

空氣過濾器一般只能除去固體的、液體的微粒(滴)，而水蒸氣和油蒸氣卻可以毫無阻擋地通過過濾材料彎彎曲曲的通徑。所以，機械式過濾器無法將其濾除(活性碳過濾器除外)。要從根本上去除水蒸氣和油蒸氣，只有用干燥機降低空氣的露點溫度。壓縮空氣中所含油和水的溫度，影響著過濾器效率。如：當溫度為30℃時，流經過濾器的油含量為20℃時的5倍；當溫度上升為40℃時，流經過濾器的油含量為20℃時的10倍。所以過濾器一般要安裝在壓縮空氣系統的溫度最低點?？諝膺^濾器安裝應注意：工作壓力不能超過過濾器所標明的最大壓力。過濾器一般要安裝在后冷卻器和儲氣罐之后，盡量靠近使用點和溫度最低點。過濾器不應安裝在快速開啟閥之后，并防止回流和沖擊現象。過濾器應垂直安裝，并在下方留有足夠空間更換濾芯。較大過濾器在管線中應有適當支撐。

空氣過濾器要搭配選購一般人的誤區是，認為根據所需要的空氣質量選擇對應處理精度的單支過濾器就能達到要求，并且節約開支。其實不然，所需要的空氣質量雖然由所選的單支過濾器的處理精度決定，但沒有前置低一級過濾器的預處理保護，高精密濾芯很快就會因負載過大而堵塞，加快了濾芯的更換頻率，從而會變相地增加生產成本。

空氣過濾器的選購件一般包括：內部自動排水器、外接自動排水器、壓差表、壓差計、電子壓差指示器和液位指示器?？諝膺^濾器選購件中內部自動排水器和外接自動排水器用于將濾芯過濾出的油、水與塵的混合物自動排出過濾器，減少人為因素影響系統的過濾效率。壓差表、壓差計、電子壓差指示器用于指導更換濾芯的時間。液位指示器用于指示過濾器內部油、水、塵等的混合污染物的多少(可監測內部自動排水器的工作狀況和指導人工手動排污)。

濾芯的更換周期由它的壓力降決定，一般來說壓力降超過了0．68kgf/cm2，過濾器壓差計指針指向紅色區域，或工作滿6000—8000小時(一年)即要更換?；钚蕴紴V芯則在下游測到氣味時更換。因為濾芯持續被污染后，將導致氣體的流量在系統中變小而壓降變高，同時，能源電力上消耗也因此上升.結果導致操作和生產的成本提高，并增加環境的負擔。更換濾芯的注意事項：隔離過濾器，關閉進氣閥或壓縮空氣供應系統，完全卸壓后再關閉出氣閥(或關閉有關閥后通過過濾器排水孔完全卸壓)。擰掉殼體，取下舊濾芯。清洗過濾器殼體。換上新濾芯(不要遺漏密封圈，濾芯應裝緊裝正)。