全系列空气过滤器性能检测系统_

2.2.2过滤器阻力对空调净化系统的影响高效率低阻力一直是过滤器行业追求的目标，过滤器阻力越大系统所选风运行费用越高。

如图2.4阻力特性的系统R2>R1，量Q0，风机2的工况点落在与R1风机1的工况点落在与R11234所包围的矩形为2号风机较1消耗的能量。

也是很可观的。

统的影响可知，对过滤器性能准确、科学的评定是至关重要了，下面就过滤器性能检测方面的问题作一介绍。

2.3过滤器性能检测2.3.1空气过滤器检测标准的发展与演进过滤器的检测标准及方法是随着过滤器及其它相关检测技术的进步而逐步发展和演变的。

各国制定的检测标准及检测方法，大体都分为一般通风用空气过滤器检测标准和HEPA/ULPA 性能检测标准。

2.3.1.1一般通风用空气过滤器检测标准及方法的演变早在1938年美国国家标准局（NBS——National Bureau of Standard）就制定了针对中效空气过滤器的比色效率检测法，此方法按尘源又分为人工尘比色效率法和大气尘比色效率法，通常大气尘比色效率法使用更普遍，后来AFI和ASHRAE也制定了与NBS相一致的比色效率法。

1952年美国过滤器研究所制定的AFI人工尘计重法，主要针对粗效过滤器，1968年美国采暖制冷与空调工程师协会（ASHRAE）根据上述基本方法制定的，1972、1976年陆续修定的ASHRAE 人工尘计重法和比色法[4]，即ASHRAE52-76标准被长期沿用，影响很大。

直到1992年被美国国家标准ANSI／ASHRAE52.1-1992取代，但效率检测仍采用计重法和比色法。

尽管英、法德等国上世纪五六十年代都有各自的过滤器检测方法，但1979年欧洲通风协会在ASHRAE52-76标准的基础上制定了Eurovent4/5标准，效率检测与ASHRAE52-76标准相同[14][15]，其与美国标准的不同之处在于所用人工尘的不同，如英国采用烧结氧化铝粉末（计重法）与亚甲基兰（比色法），法国采用荧光素钠粉末等[2]。

随着新技术的发展及过滤器要求的不断提高，1992年欧洲通风协会提出了Eurovent4/9标准，用以取代Eurovent4/5，Eurovent4/9标准的效率检测方法开始采用计径计数法。

1995年ASHRAE开始沿着欧洲的计径计数效率法的思路制定了ANSI／ASHRAE52.2-95计径计数法，并在1999年推出了更新的美国国家标准ANSI/ASHRAE Standard 52.2-1999[14][16]。

上世纪70-80年代国内一些科研院所，如中国建筑科学研究院空气调节研究所、天津大学建筑设备系、冶金部建筑科学研究院等，曾先后研制过人工试验粉尘，但终因无稳定可靠的人工试验尘供应，人工尘计重法在国内从未能正式列为测试标准[4]。

另外，由于仪器设备等技术方面的原因及习惯，比色效率法也未能推广。

上世纪八十年代初，涂光备教授依据科研实践，提出了采用大气尘计径计数法作为一般通风用过滤器的检测方法及分类依据的思想，后来被国内同行所认同，并以此为基础制定了我国的相应标准，即GB12218-89标准，单就注意到采用大气尘计径计数法测定过滤器效率更适合洁净技术需要的观点来看，国内的先于国外约十年之久。

1993年在GB12218-89维持基本方法不变的前提下修订为GB14295-93 标准，并一直沿用至今。

2.3.1.2高效空气过滤器检测标准及方法的演变1956年美国军事委员会制定了最早最完备的高效空气过滤器检测标准US MIL-STD282[17]，此标准未作大的变更一直沿用至今，其效率检测采用DOP法，即用光散射式光度计（Light-scattering photometer）检测过滤器前后气样的浊度比来计算过滤器的过滤效率。

1965年英国制定了英国标准BS 3928，效率检测采用钠焰法。

1973年欧洲通风协会制定了EUROVENT 4/4标准，沿用了钠焰检测法。

后来美国环境科学学会（IEST）制定颁发了一系列推荐检测方法的类似版本，如IES-RP-CC007.1-1992和IES-RP-CC001.3-1993，均采用DOP计径计数法检测过滤器效率。

1994年德国机械工业标准协会制定了DIN 24183标准，效率检测仍采用DOP计径计数法[18]。

随着洁净要求的不断提高，欧洲在1999年制定了BS EN1822标准，采用最易透过粒径法（MPPS）检测过滤器的过滤效率[19]。

我国高效空气过滤器的性能检测标准是在参照国外相关标准的基础上制定的，如国家标准（GB6165-85）及其修订版（GB13554-92），标准中规定的检测方法为钠焰法和油雾法。

目前国内普遍采用钠焰法，某些军工单位沿用与前苏联标准相一致的油雾法。

2.3.2一般通风用空气过滤器性能检测方法过滤器的检测方法是与过滤器检测标准相一致的，从其检测方法的发展过程来看是一个不断完善的过程。

2.3.2.1人工尘计重法[4]人工尘计重法适用于粗效过滤器或某些效率较低的中效过滤器。

人工尘计重法是以人工尘为尘源，通过检测被测过滤器前后人工尘质量变化来确定过滤器的过滤效率。

具体方法是将过滤器装在标准实验风洞内，上风段连续发尘。

每隔一段时间，测量穿过过滤器的粉尘重量或过滤器上的积尘量，由此得到过滤器在该阶段按粉尘重量计算的过滤效率。

最终的计数效率是各测试阶段的加权平均值。

国际上有影响的人工尘计重法有1952年美国过滤器研究所（AFI ）制定的人工尘计重法和1968年美国采暖与空调工程师协会（ASHRAE ）人工尘计重法。

AFI 与ASHRAE 人工尘计重法在试验装置和采样细节上基本一致，只是人工尘的组成有细微差别。

AFI 人工尘采用重量百分比为72 ％的亚利桑那州道路尘（细灰-Fine ），25％的碳黑，3％的棉纤维；ASHRAE 人工尘采用72％的亚利桑那州道路尘（细灰-Fine ），23％的碳黑（摩洛哥），5％的棉纤维。

测试结果可认为相同，即效率值可比较。

日本工业标准JISB9908与日本空气净化协会（JACA-Japan Air Cleaning Association ）制定的JACA No10 C 标准相一致，都采用JIS Z8901标准所规定的第8种尘源（关东亚粘土）作为测试尘，第8种尘源与AFI 、ASHRAE 人工尘中的细灰一致。

但由于AFI 、ASHRAE 人工尘平均粒径更小，所以日、美人工尘计重效率值不可比[4]。

国内曾规定使用陕西黄土高原上某村落的尘土作为尘源，但终因无稳定的人工试验尘供应，人工尘计重法至今未列入正式测试标准。

2.3.2.2比色效率法比色效率法用于测量效率较高的一般通风用空气过滤器。

美国国家标准局（NBS ）最早制定了比色效率法[8]，后来AFI 和ASHRAE 也制定了与NBS 一致的比色效率法，尘源通常为大气尘。

测试方法是根据采样前后由于积尘使滤纸的光通量或色度发生变化，采用比色计来判别其差异，从而得出过滤器的效率。

测试结果按下式计算[4]：202110121011201001%T T T Q Q T T T η⎛⎞−=−••⎜⎟−⎝⎠ (2-4) 式中 Q 1――上风侧空气总计采样量Q 2――下风侧空气总计采样量T 10――上风侧采样初始滤膜通光量T11――上风侧采样终了滤膜通光量T20――下风侧采样初始滤膜通光量T21――下风侧采样终了滤膜通光量比色效率法曾在国外通行，然而国内由于仪器设备等技术方面的原因和习惯，比色法未能推广。

2.3.2.3大气尘计径计数法大气尘计径计数法适用于测量一般通风用空气过滤器。

测试方法是通过白炽光源或激光光源的粒子计数器测量被测过滤器前后大于某粒径的累计粒子数目，确定大于某粒径的累计计数效率，如GB 12218-89中规定的≥0.5µm、≥1.0µm、≥2.0µm、≥5.0µm等的累计效率。

大气尘计径计数法是目前中国法定测试方法,测试尘源为大气尘。

大气尘计径计数法具有以下特点，既然空气净化的主要对象是室内外空气，以大气尘作尘源测得的过滤器效率与实际应用相一致；二是采用过滤器前后不同粒径档的计数浓度所确定的计数效率值，恰好是洁净室计数含尘浓度理论计算分析所需要的，而其它测试方法，如计重法、比色法的测试结果不可能直接应用；三是采用计径计数法适于大部分过滤器。

对于粗效过滤器，其主要用来阻留大颗粒，可以依据其对≥5.0µm粒径的过滤效率判断其优劣，对于中效过滤器可以用≥2.0µm为判断依据，对高中效可以依据≥1.0µm为判断依据，对亚高效可以依据≥0.5µm为判断依据，如表2.5所示[4]。

空气过滤器分类方法表 2.5 过滤器类别大气尘计径计数过滤效率 (%)≥0.3µm ≥0.5µm ≥1.0µm ≥2.0µm ≥5.0µm ≥10.0µm 粗效<40 <80 <90中效<70 40- 90 80-90 高中效<95 70-90 >90亚高效>90 >95 >992.3.2.4计径计数法欧美等国家的计径计数法比中国的晚。

1992年欧洲通风协会制定了Eurovent4/9标准，效率检测方法开始采用计径计数法。

1995年ASHRAE制定了ANSI／ASHRAE52.2-95计径计数法，并在1999年推出了更新的美国国家标准ANSI/ASHRAE Standard 52.2-1999[14]。

欧美等国家的计径计数法所用的测试台与计重计数法和比色法类似。

测试方法是试验过程中，在每次发尘试验的前后，进行计数测量并计算过滤器对各粒径颗粒物的过滤效率。

当达到终止试验的条件时停止测试。

过滤器的典型效率值是在规定粒径范围内各阶段瞬时效率依发尘量的加权平均值。

与中国计径计数法不同在于以下两方面，一是测试尘源不同，中国采用大气尘，欧洲标准规定使用特定的多分散相液滴，如用Laskin喷管吹出的DOS、DEHS等喷雾，或使用与标定计数器所用标准颗粒物相同的聚苯乙烯乳胶球(Latex)，美国规定使用漂白粉。

二是测试结果表示不同，中国采用大于某粒径粒子的效率，欧美采用某粒径段的过滤效率，如0.3µm-0.5µm段的过滤效率、0.5µm-1.0µm段的过滤效率等等。

计径计数法给出的效率值不再是一个单一的效率值，而是一条沿着不同粒径的过滤效率曲线，能够更全面的反应过滤器的性能。

完整的计数效率测试是破坏性的试验，不能用于产品的日常检验。

但平时，制造厂可以省去发尘过程，仅测量过滤器的初始计数效率，以检查产品性能的稳定性[2]。