过滤精度

K×L也是纤维的总长度,多边形数量N与纤维的总长度的平方
成正比。在同一个面积上多边形数量N越多则孔径越小，纤维
越细形成的多边形数量N也越多。玻璃纤维和化学纤维可以制
成比草、木、棉纤维（15—50μM）细的多纤维，用于高精度滤材。
0
=
P
5
＜Hale Waihona Puke P4＜ 深
P3＜P2＜ P1＜ P0 = Δ 层过滤的层间受力图
过滤器的制造商需要它，同时也是非常烦 它。因为没有合理统一的测量方法，也没有相 应准确标称的滤材。
❖ 过滤精度的标称必须要标准化:
在70年代就有德国的过滤技术权威科尔 (Cole)，提出当时的液压界的过滤精度标称方 法的混乱，要有统一的标准。70年代很多公司 都把过滤颗粒的效率定义为过滤精度。即把某 尺寸颗粒滤除的效率达到的百分比定义为过滤 精度。
粗效过滤：提到的是过滤效率多高，是用 SiO2的细粉来测效率的。（G1—G4）
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中效过滤：提到的是45%、65%、85%、和95%，用 比色法测定的。（F5—F9）
高效过滤：提出要几个9，99%、999%、9999%， 是指用钠焰粒子
（0.3—0.5μ),欧州人说钠焰粒子是0.65μ。还 有用DOP法测定的。用户经常说要0.3μ过滤器。 （H10—H14）
谈过滤精度
新乡市绿叶环保机电设备有限公司 2011.5.16 王宏兴
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谈过滤精度
❖ 过滤精度是衡量过滤器的首要性能指标：
在过滤器和滤材的技术参数中有二大类,一类是借 助于其他物理两单位来测定的.如尺寸规格、耐温、 强度、透气度、重量等。但是他们都表达不出过滤 器的过滤效果。所以人们用了过滤精度这个独有的 参数来评价过滤器的优劣。
P
=
Δ
Pmax
多边形围成了空隙,形成了孔径，每层多边形围成孔的
罗列交叉又形成了更小的孔。这些孔很少或者说没有一个
垂直
滤材表面的贯穿孔,这也是深度型滤材的过滤精度远大于孔径的原因之一吧。
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2。深度型滤材上下游承受的压力降不同。 上游承受的压力降是最大值，理论上，滤材
下游是承受的压力降等于零的一层。把深度 型滤材看成是多层表面型滤材,则后层就成 为前一层的支承体。实际上下层间的支承是 纤维的桥接，靠粘接剂或焊接点来支承，这 些支承一但遭到破坏深度型滤材的容尘 （也是流体通过的空间）空间就不存在了， 其结果是压力降的急剧上升，滤芯寿命短。 这也是很多制造过滤器失败的原因。 形成压力降的急剧上升原因： a。过滤器的滤芯面积小，
δp---压力降 ㎏/c㎡ α--滤材过滤系数(L/c㎡)
❖ 如果上式中的介质黏度和压差确定之后则: A = （Q×η） / （α×δp） = (Q/α)×(η/δp) = Q/α
例: 某油滤产品(粘度和初始压力降,近于标准态) 流量 Q = 145 L/min 过滤系数α= 0.41 L/c㎡ (油粘度η=32cst 初始压力降δp = 8 Kpa) 过滤面积 A = 145 / 0.41 =
美国CUNO公司有一个宣传页.他的0.5μm线 绕滤比其它的同精度滤芯寿命长500倍。目前的
颗粒计数最高只能测到2.5μ,0.5μ怎么得的？
500倍寿命又是怎么得到的？
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30年过去了到现在由于对过滤精度的测试的条 件不统一，以及对过滤精度的描述有差异，形成过 滤精度的混乱仍然存在。不同厂家标称同一个过滤 精度，可实际的过滤精度并不相同。原本让大家知 道对污染物的控制能力，然而反让人们迷惑了。
这里有过滤器厂的标准不统一问题，即是符合 标准的多次通过法，与实际的使用有着很不协调的 数据。
即使有一些试验和实际有些差异，其悬殊 如此之大,令人迷惑。如果反过来算，流体通过 如此之多，过滤比β小到了1.0005。过滤器的 精度是对过滤器产品性能的描述，但使用中并 没有体现出来。目前只能说是一个描述过滤器 的重要参数。没有不行，有了又不好确定其值。
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如果β5=75，说明对5μ的颗粒，上下游颗粒 数去除掉了75倍的5μ颗粒。如下表的NAS1638的
12级 >5μm的颗粒数是1024000个/100ml,
6级 >5μm的颗粒数是16000个/100ml,
1024000 / 16000=64倍,就是说油液可以提高6个级 别，实际不是这样情况。进口的46号油用美国的 3μm过滤器一个月循环净化只达到 NAS 8级。
流速高，纤维变形塌陷。 b。滤材的浸渍树脂处理不当，树脂在加热 固化时聚合物链接之间发生交联，这一化学反应用于滤材时
就是我们常说的“固化”交联结果形成一种三维结构。没有固化或固化温度不对都会在滤材工作中出 现问题。（通常160—175℃固化10—20分钟） c。滤材浸渍树脂不适应：有的滤材是用水溶性树脂，又没有防水剂，不抗水（应添加硅酮树脂） d。非开放型深度型滤材：前层堵塞后形成大的压力降，使滤层压成一块饼，而过早到达报警压力。
过滤效率： Ex =（NO–Nd）/ NO × 100%
式中：NO—滤前单位体积内颗粒数量
Nd—滤后单位体积内颗粒数量
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X---颗粒尺寸 μm 过滤效率的百分比也不统一。
70年代中期美国俄克拉马州立大学的费奇 （E.C.Fitch)博士等人,对过滤精度有了新的概 念。用过滤比β来确定过滤精度。过滤比就是 滤前和滤后的颗粒数比值。
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❖ 多次通过试验方法（ISO16889替代ISO4572）：
模拟过滤器元件在工作中实际状况。即污染物 不断的从外界浸入，滤层不断的滤除污染物。 而未滤除部分仍在系统内循环过滤。直到压力 差达到规定的极限值，同时记录压差随时间的 变化。并在规定的时间间隔内同时取样测量β 值。如 GB/T 18853-2002中的一个测试记录和 β值的计算过程.可以看出过滤精度的多次通 过法是这么一个繁杂的程序。在国际上有多少 个试验室是符合条件，就是116厂的污染测试 站又做过多少次这样的试验。我们这么多过滤 器厂有那一家去做过多次通过试验？
βX = N0/ Nd 两者的关系式： E X = 1- 1/β
用过滤比β不会有100%（小于40μm的颗粒 是比例过滤器，不是绝对过滤器） 过滤器必须要有自己的标称来反应过滤器的质
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量。过滤精度就是反应过滤器控制污染物能力 的首要性能指标。
对过滤精度的测量有:
单次通过法（HB5825-96）和多次通过法 ISO4572到ISO16889,国标是GB/T18853-2002
高效过滤器滤材面速 Um=U/(60-68)也可以 说滤材面积是通道面积的60-68倍
机器净化用过滤器: U=0.03-0.035M3/M2.S (1.8—2.1 M3/M2.min) 除尘排放用过滤器: U=0.04-0.08 M3/M2.S
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深度型滤材（depth filtration）
有一个用户提出要5μm金属网滤芯，说他的采 购价很低，价格连滤网价的1/5都不到。我们怀疑 他提的过滤精度不对。拿样件一看是相当于100目 的金属网。后来他说这就是5μm。对这些上帝用户 也不敢反驳。只好把他说的100目的金属网当成 5μm的过滤器了。
就美国的过滤器厂家也不统一。如美国的坤诺 （Cuno）和帕尔（Pall）的过滤精度标称差异就很 大。戴天翼高工建议把油过滤器分成
、中期和平均为最后值的问题。
单通和多通对同一过滤元件的测量值是不 一样的（多通的β值高）。
最早是定为：
βX≥20的X值是名义过滤精度。
βX≥75的X值是绝对过滤精度。
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❖ 单次通过试验方法(HB5825-96):过滤元件上游 油液单位体积内含大于某一确定尺寸的颗粒数 与下游油液单位体积内含大于某一确定尺寸的 颗粒数之比β。 加入系统的试验粉尘（ISO12013-A3）只通过 滤元件一次,油液是航空液压油YH-10,在一定 的抽取压力下(-500Pa)。将抽取的油样，在效 验过的自动颗粒计数器上测量滤层上下游颗粒 尺寸的数量来确定β20、β75、β200的颗粒值。 即过滤精度。系统油液是不循环的。
单次通过法：过滤元件上游和下游油液单 位体积内所含大于某一尺寸颗粒数之比。系统 中油液是不循环的，测试时滤层是清洁的没有 颗粒的桥接层。
多次通过法：液体是在过滤元件内循环过滤， 同时又连续性的注入试验污染物，污染颗粒的
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积累形成滤饼，压差增加，过滤比β也增大。到 额定压力值时β值又会下降。用多点的平均β 表示。这种方法接近表达了液压过滤器的工作 状态。PALL公司又把β值提到200，现在又提到 1000。这里存在着颗粒性质和取值是初期、
1。深度型滤材是表面型滤材的层串联集合。每一层又是纤维交叉成的多边形
，这就是多边形滤材的过滤的精度远远小于他们孔径的原因。
ΔP
纤维交叉成的多边形数量:可以用数学推倒出下式
N = (K×L)2/(π×A)
式中:K---纤维数量
L---纤维平均长度 A---滤材的平面面积
ΔP=0 P5 P4 P3 P2 P1 P0 ΔP=ΔPmax
超高效过滤：用最易穿透粒子（0.1—0.2μ) 法测定的(U15以上)
❖ 这类滤芯包括面很广:
❖ 中效过滤器主要是袋式滤:
❖ 高中效有袋式过滤器还有V形(马鞍滤):
❖ 高效过滤器:为箱式的,包括有隔板和无隔板的
以上过滤器的结构都是为在有限的空间内,在保 证过滤器的上下游分开的条件下有最大的过滤面积。 由于空气的粘度变化不大，空气的粘度η变化不大 的, (20℃时0.0001808P,34℃时0.0001876P)所以 在过滤器的设计参数上比较统一。
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就是在空气的过滤标称上仍存在很大差异， 他发表了一片文章。 13个单位测量同一个滤 材，确得出不同的结果。这说明在过滤行业存 在着过滤精度标称的统一问题。不但在中国在 世界上也是亟待解决的课题。过滤精度的标称 必须要标准化。
对于空气过滤由于应用的位置不同也有不 同的清洁度标准，房间净化、机器内的净化、 天空环境的净化是不一样的。
过滤器和滤芯是流体净化的重要产品。任何产品 都要有衡量它性能的指标。过滤精度是表达过滤器 滤芯的首要性能指标。
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机械零件性能指标，可以用形状、尺寸、 误差和表面光洁度，来衡量它的质量指标。电 视机用它的分辨率和颜色来衡量它的质量指 标。。评价过滤器滤芯也要有一种性能指标， 用滤后的流体清洁度？不行。相同的过滤器在 不同场合使用，流体的清洁度也不一样，相同 的场合用不同的过滤器；或者流体上游原始的 含污染物不同也会造成清洁度不一样。只能用 过滤精度来衡量滤芯的区别。
这个滤材过滤系数α (L/c㎡)只能由不同滤 材试验来定。对滤芯的设计来说流体的流量、压力 降、粘度和滤材本身的通过能力有关。 滤芯过滤面积 A ：
A = （Q×η） / （α×δp） 式中：Q---流量 L/min η--动力粘度P(泊) （1P=0.1 Pa.S 厘泊1CP = 1 P %) (过去是50℃时粘度,新的规定为40 ℃时粘度)
目前人们已经认识到了空气滤和液压过滤器的 过滤精度概念是不一样的。因为过滤的介质一个是 液体,一个是气体。蔡杰蔡博士在空气过滤精度的 标称上给大家引导开了一个头，做了一个对照表, 被业内人士广泛采用。
空气过滤上都用欧州新的分级G、F、H、U和中 国的高、中、初来区分空气滤的性能。不同的区域 用不同的测试方法来测定。
粗滤（冒泡点压力低于800Pa）；
一般滤（冒泡点压力在800--1600Pa）；
精滤（冒泡点压力大于1600Pa）；
不同过滤精度用不同的测试方法。
目前用户给我们提出的是过滤精度，实际要求 的是过滤后的清洁度和寿命。
我的看法用冒泡法和滤材透气度或滤芯的流量 阻力特性来反应过滤精度更实际和可行。
人们都想有个即反应过滤精度,又能很快设计 出一个油滤来的系数。
初效过滤器通道流速 U=0.25 M/S 初效过滤器滤材面速 Um=U/(1-8)也可以说滤材面积
是通道面积的1-8倍 中效过滤器通道流速 U=0.25 M/S 中效过滤器滤材面速 Um=U/(20-30)也可以说滤材面
积是通道面积的20-30倍
高效过滤器通道流速 U=0.125 M/S 比初效 中效流速小一倍