空气洁净设备及其应用

按过滤器材料不同的过滤器分类
➢ 滤纸过滤器
洁净技术中使用最为广泛的一种过滤器，目 前滤纸常用玻璃纤维、合成纤维、超细玻璃 纤维以及植物纤维素等材料制作。
➢ 纤维层过滤器 ➢ 泡沫材料过滤器 ➢ 化学过滤器
按过滤器材料不同的过滤器分类
➢ 滤纸过滤器
洁净技术中使用最为广泛的一种过滤器，目 前滤纸常用玻璃纤维、合成纤维、超细Байду номын сангаас璃 纤维以及植物纤维素等材料制作。
粒径≥5μm，80%＞η≥20% 粒径≥1μm，70%＞ η ≥20% 粒径≥1μm，99%＞ η ≥20% 粒径≥0.5μm，99.9%＞ η ≥95%
≤50 ≤80 ≤100 ≤120
高效A 高效B 高效C 高效D
η≥99.9% η≥99.99% η≥99.999% 粒径≥0.1μm， ≥ 99.999%
过滤器阻力
阻力构成：
一是滤料的阻力 二是过滤器结构的阻力。
纤维过滤的滤料阻力是由气流通过纤维 层时迎面阻力造成的，该阻力的大小与 在纤维层中流动的气流状态是层流或紊 流有关一般因为纤维极细，滤速很小， 此时纤维层内的气流属于层流。
过滤器滤料阻力公式及图表
图3-1 各种滤纸/布（滤料）阻力
P1
120H m2 d 2f 0.58
μ 动 力 粘 度 （ P a ·s ） ； υ — — 滤 料 的 滤 速 （m/s）；H——滤料的厚度（m）；α—— 充填率（%）；m2——df与有关的系数； df——纤维的直径（m）；φ——纤维的断 面形状系数。
P1 A
A—结构系数
过滤器滤料阻力
P2 B n
空气过滤器分类
国家标准 《空气过 滤器》分成四类 粗效过滤器 中效过滤器 高中效过滤器 亚高效过滤器
国家标准《高效空气 过滤器》也分成四类 高效A过滤器 高效B过滤器 高效C过滤器 高效D过滤器
欧洲：G-F-H-U
表 3—2 空气过滤器分类
额定风量下的效率
额定风量下 初阻力/Pa
通常提法
备注
粗效 中效 高中效 亚高效
≤190 ≤220 ≤250 ≤280
注：高效过滤器D类其效率以过滤0.12μm为准。
效率为大气尘 效率为大气尘
计数效率
计数效率
高效过滤器 高效过滤器 高效过滤器 超高效过滤器
A，B，C，3类 效率为钠焰法 效率：D类效 率为计数效率 ；C，D类出厂 要检漏
粗效空气过滤器
➢ 粗效过滤器其滤芯形式一般采用板式、折叠式 、楔形袋式和自动卷绕式等。
粗效过滤器
高中效过滤器
按使用目的洁净室过滤器分类
新风处理用过滤器
通常采用粗效、中效、高中效、亚高效等 。
室内送风用过滤器
通常是亚高效、高效或高效+化学过滤器等 。
排气用过滤器
一般采用高效、超高效或HEPA+化学过滤器 或ULPA+化学过滤器等 。
按使用目的洁净室过滤器分类
✓ 滤料多采用中、细孔泡沫塑料或其他纤维滤料 ，如玻璃纤维毡、无纺布、复合无纺布和长丝 无纺布等。
✓ 作为一般空调系统的最后过滤器和净化空调系 统中高效过滤器的预过滤器 。
✓ 用于截留1-10µm的悬浮微粒，效率是以过滤 1µm为准 。
高中效过滤器
材料与中效过滤器相似。 可以用作一般净化程度的系统的末端过
第二章（补充）空气洁净技术
第三章 空气洁净设备及其应用
大作业
1.办公室，与IAQ相关的污染物，打印机、复 印机散发物的特性及可能的控制方法（运行使 用方式、设备本身改良等）。 超细颗粒物 的主要来源。 2.电子市场
3.抽烟、烹调燃烧过程产生污染物特性及控制方 法。 狭小空间抽烟的影响（SVOC）。 中国特色的烹调方式的颗粒物特征。
P C2 100% 1
C1
过滤器面速和滤速
Q
F 3600
Q---通过过滤器的风量（m3/h）, F---过滤器的迎风截面积（m2）。
V 1.67 Q 103 f
f---滤料净面积（m2）
过滤器面速是指过滤器的断面上所通过的气流速度可 用上左式表示；滤速是指过滤器通过滤料的气流速度 ，可用上右式表示 。 滤速反映滤料的通过能力（过滤性能），一般高效和 超高效过滤器的滤速为2~3cm/s，亚高效过滤器的滤 速为5~7cm/s。
纤维毡过滤器
纤维过滤器由各种纤维做成的无纺布（毡） 作滤料一般做成袋式或卷挠式。
纸过滤器
用植物纤维素滤纸，蓝石棉纤维滤纸，超细 玻璃纤维滤纸作滤料。
静电过滤器
荷电区和收尘区组成 。
几种常用的过滤器
ZJK—1型自动卷挠式 人字形空气过滤器
粗效过滤器，它是由 箱体、滤料和固定滤 料部分、传动部分、 控制部分等组成，滤 料采用DV型化纤组合 滤料。滤料积尘到一 定程度，由过滤器的 自控系统自动更新。
图3-4 ZJK—1空气过滤器
几种常用的过滤器
YB玻璃纤维过滤 器
两层平行的金属 网框体内放置玻 璃纤维毡组成， 根据过滤面积大 小分为大（D） 型和小（X）型 两种单体，每个 单体过滤风量为 200 m3/h。
图3-5 YB型玻璃纤维过滤器
几种常用的过滤器
YZG型中效过滤器
为V型单元式，滤料 为密细无纺布，结构 为多折型，由专门的 机械将滤料折叠并在 滤料正反面按一定间 隔贴线构成滤料两侧 的空气通路。其特点 是滤料面积与过滤器 迎风面面积之比大。
数据来源可靠、明确 实验方法描述准确，有误差分析 计算模型描述准确，算例分析 数据验证可靠，来自实测或文献 论文格式 中英文摘要 引言背景 模型和方法 算例描述和计算 结果分析 结论及参考文献
空气过滤器
过滤效率是空气过滤器最重要的指标，它是指 在额定的风量下，过滤器前后空气含尘浓度之 差与过滤器前空气含尘浓度之比的百分数。
注：苏信净化样本
图3-12 GK-GW高效过滤器
过滤产品实例
图3-13 GKLW高效过滤器
图3-14 GKWL无隔板高效过滤器
空气过滤器的选用
一般情况下，粗效过滤器可以满足一般 空调房间的净化要求 。 粗效和中效过滤器联合使用可以满足洁 净室（初级）的净化要求。 粗、中效和高效过滤器的联合作用可以 满足洁净室（中、高级）的净化要求。
4.新颖题目 牙科诊室的气溶胶污染物 拆迁爆破对周围环境的影响及控制 大气气溶胶、室外颗粒及SVOC对室内的影响
5.颗粒物穿透建筑物围护结构缝隙的研究 基于理论、CFD方法 实验验证对比 发现规律
6.颗粒物沉积规律 风道、室内 解决某个疑难问题，风道、家具顶部及粗糙壁 平面颗粒物沉降问题 发现规律
图3-6 YZG型中效过滤器
几种常用的过滤器
管式高中效过滤器
采用管状结构，由面 板（五合板或塑料） 和滤管组成，滤管直 径75mm。滤管更换 方便，可以单独安装 或插入管道安装，具 有处理风量大、阻力 低、容尘量高、重量 轻等特点。
图3-7 管式高中效过滤器
几种常用的过滤器
GZ型空气过滤器
属干袋式过滤器类 ，采用活动框架， 低阻力无纺布滤料 ，选用不同的滤料 ，可组成中效或高 中效过滤器，滤袋 可做成不同长度， 更换清洗。
➢ 滤料多采用容易清洗和更换的金属网、泡沫塑 料、无纺布、DV化学组合毡等。
➢ 主要用于新风过滤，沉降性微粒和各种异物， 要求容尘量大、阻力小、价格低、结构简单。
➢ 粗效过滤器的效率以过滤5µm为准。 ➢ 严禁采用油浸式过滤器。
中效过滤器
✓ 滤芯形式一般为插片板式，楔形袋式，板式和 折叠式等多种形式 等。
P C m
图3-2 高效过滤器阻力与流量（流速）的关系
过滤器全阻力与积尘量的关系
随着积尘量的增加 ，过滤器阻力变化 的趋势，从图上可 见多数呈抛物线型 。 一般当积尘量达到 某一数值时，阻力 增加较快，这时应 更换或清洗过滤器 ，以确保净化空调 系统的经济运行。
图3-3 过滤器积尘与阻力的关系
终阻力建议值
C1 C2 100% (1 C2 ) 100%
C1
C1
对于洁净空调系统，不同级别的过滤器通常是
串联使用的，若有个过滤器串联使用，则其总 效率:
n 1 (11)(12 )(1n )
C1、C2— 分别为过滤器前后的含尘浓度
穿透率与过滤效率
过滤效率是衡量空气过滤器捕集尘粒能力的参数， 也可以用穿透率来评价过滤器的好坏，穿透率是指 过滤后空气的含尘浓度与过滤前空气的含尘浓度之 比的百分数，可用上式表示采用穿透率可以明确表 示过滤器前后的空气含尘量，用它来评价比较高效 过滤器的性能较直观。
滤器，也可以为了提高净化空调系统的 净化效果，更好地保护高效过滤器，而 用作中间过滤器 。 主要用于截留1～5µm的悬浮性微粒 。 效率也以过滤1µm 为准 。
亚高效过滤器
用于洁净空调的滤芯有玻璃纤维滤纸、 棉短纤维滤纸和静电过滤器等形式。
可以作为洁净室末端过滤器使用 ；也可 以作高效过滤器的预过滤器；还可以作 为净化空调系统新风的末级过滤，提高 新风品质。
➢ 纤维层过滤器 ➢ 泡沫材料过滤器 ➢ 化学过滤器
空气过滤器效率的试验方法
不同效率的空气过滤器不能用同一种方 法进行检测，所以对不同的空气过滤器 应分别采用不同的方法进行检测。 试验方法：质量法，比色法，粒子计数 器法，DOP法，计数扫描法，油雾法，钠 焰法。
典型空气过滤器结构原理
泡沫塑料过滤器
600 500 400 300 200 100
0 初效
下限 上限
中效
亚中效 亚高效
高效
过滤器容尘量
过滤器的容尘量是指过滤器的最大允许积尘量 ，它是过滤器在特定试验条件下容纳特定试验 粉尘的重量，一般情况下，过滤器的容尘量指 在一定风量作用下，因积尘而阻力达到规定值 （一般为初阻力的2倍）时的积尘量。国内试 验粉尘曾规定用黄土高原的浮土，国际标准化 组织指定了“AC细灰”为试验粉尘（美国亚利 桑那荒漠地带某特定地点的浮尘）。
注：苏信净化样本
图3-10 初效过滤器
过滤产品实例
ZKD中效过滤器 滤料新型复合无纺 布 主要用于一般空调 系统的空气净化过 滤器的前置过滤器 。
注：苏信净化样本
图3-11 中效过滤器
过滤产品实例
GK-GW高效过滤器 主要用于超净化机箱 等要求高温空气净化 的设备和系统，最高 耐温达300℃。
泡沫塑料过滤器采用聚乙烯或聚酯泡沫塑料作过滤 层。泡沫塑料预先进行化学处理，将内部气孔薄膜 穿透，具有一系列连通的孔隙，尘粒通过时，由于 惯性、扩散作用使空气得以净化，其孔径一般为 200μm ~300μm 。
纤维填充式过滤器
纤维填充式过滤器由框架和滤料组成，采用不同粗 细的纤维作为填料。
典型空气过滤器结构原理
洁净室内设备用过滤器 一般采用高效、超高效或HEPA+化学过滤器或ULPA+化学过滤器 等。
制造设备内装过滤器 通常采用HEPA、 ULPA或HEPA+化学过滤器或ULPA+化学过滤器这 些过滤器与制造设备密切相关，而制造设备的要求差异很大， 所以一般均为“非标准型”过滤器。
高压配管用空气过滤器 通常用于压力＞0.1MPa的气体输送过程用过滤器，此类过滤器与 上述过滤器在滤材、结构形式上等均有很大差异。
空气过滤器的选用
洁净空调设计中空气过滤器应按额定风量选用 ，要根据洁净要求确定最末一级过滤器的效率 ，选择起保护作用的过滤器，妥善匹配相邻两 级过滤器的效率，相差不能太大。 可能产生有害气体或微生物的洁净室，高效过 滤器应靠近洁净室，阻力效率接近的高效过滤 器应安装在同一洁净区内。
P P1 P2 A B
结构阻力是气流通过有过滤器的滤材和支撑材料构成 的通路时，是以面风速为代表的，气流特性已不是层 流。 纤维过滤器全阻力由滤料阻力和结构阻力构成。
过滤器全阻力公式及图表
以滤速来表示 ，全阻 力公式如右式。
右式：υ —过滤器滤 速（m/s）；C，m： 系数。
对于国产高效过滤器， C值在3～10之间， m 在1.1～1.36之间，如 右图的实验图。
效率以过滤0.5µm的微粒为准 。
高效过滤器
洁净空调采用的高效过滤器有玻璃纤维滤纸 ，石棉纤维滤纸和合成纤维三类 。 常作为三级过滤的末端过滤器。它是洁净室 最主要的末级过滤器。 效率习惯以过滤0.3µm的微粒为准。 效率以过滤0.12µm的微粒为准，习惯称为超 高效过滤器。 必须在初、中效过滤器的保护下使用 。
图3-8 GZ型空气过滤器
几种常用的过滤器
JKG-2A静电过滤器
由尼龙网层、电过 滤器、高压发生器 和控制盒等组成， 具有过滤效率高、 空气阻力低、积尘 后阻力变化较小等 特点，可以用清洁 水定期清洗。
图3-9 JKG-2A型静电过滤器
过滤产品实例
CKD初效过滤器 滤料新型复合无纺布 主要用于一般空调系 统的空气净化过滤器 的前置过滤器。