浅谈空气过滤器

一.空气过滤器过滤效率Efficiency
     1）、定义：过滤效率=过滤器捕集到的粉尘量÷上游空气含尘量
     =（上游空气含尘量-下游空气含尘量）÷上游空气含尘量
     效率的定义看似简单，可它的含义和数值与测试方法密切相关，不同测试方法得到的效率值是不可直接比较的，因此讲到效率时必须说明是用什么测试方法时的效率。国外有时也用透过率Penetration或穿透率来表示过滤性能，透过率=1-过滤效率
     2）、规格：
     a、中国的规格：粗效（Course） 中效(Medium)高中效(High Medium)亚高效(Sub HEPA)高效(HEPA)
     b、 欧洲的规格：采用G-F-H-U四级

     美国的规格：采用C-L-M-H-U五级
     a、计重法Arrestance
     试验尘源是大粒径、高浓度标准粉尘，美国标准规定使用的是美国亚利桑那州荒漠地带的“道路尘”，日本标准规定使用日本关东地区的“亚粘土”，中国标准规定使用黄土高原的尘土。在规定的尘土中再加入规定量的细炭黑和短纤维，就成为试验用的尘源。该方法测量穿过过滤器的粉尘重量，或过滤器上的集尘量与总粉尘的比，可计算出计重法的过滤效率。
     计重法适用于测量低效率过滤器，该类过滤器一般用于中央空调系统中作为初效过滤器用。
     b、比色法Dust spot
     起源于美国的传统试验方法，我国不采用。通过测量采样点的高效滤纸上的光通量大小来计算效率。欧洲已正式废止该方法。
     C、大气尘计数法
     中国标准
     尘源为自然大气中的“大气尘”。粉尘的“量”为大于等于某粒径的全部颗粒物个数。测量粉尘的仪器为普通光学或激光尘埃粒子计数器。效率值为新过滤器的初始效率。
     大气尘计数法用于测量一般通风用过滤器。其效率值只代表新过滤器的性能。
     中国的效率分级是建立在大气尘计数法基础上的。中国的计数法标准早于欧美，但方法比较粗糙，它是建立在20世纪80年代国产计数器和相应测量技术水平上的。
     标准：GB12218-89。
     d、美国计数法Particle Efficiency,ASHRAE52.2
     美国使用。
     试验台与计重法和比色法所用类似，高浓度试验粉尘也与计重法和比色法所用类似，计数测量时使用氯化钾粉尘。测量粉尘的仪器为激光粒子计数器或普通光学粒子计数器。
     标准：ANSI/ASHRAE52.2-1999。
     e 、欧洲计数法Average Efficiency,EN779:2002
     欧洲自20世纪90年代初通行，欧洲新标准，中国部分企业使用。
     试验台与计重法和比色法类似，高浓度试验粉尘也与计重法和比色法所用类似。计数测量时使用喷管吹出的喷雾。粉尘的“量”是微小粒径段颗粒物的个数。测量粉尘的仪器为激光粒子计数器。
     欧洲已于2003年5月之前全面执行EN779规定的新方法。
     标准：EN779：2002
二．高效过滤器及其试验方法
     1． 高效过滤器
     1） HEPA过滤器（HEPA Filter）
     HEPA：High Efficiency Particulate Air 是“高效率空气微粒过滤”之意。HEPA表示高效器，定义为：对粒径为0.3μm的微粒过滤效率大于等于99.97%，如前所述，我们在使用高效过滤器时，是必须将效率和试验方法一并表示出来的，如：99.97%（0.3μm、DOP），表示是用DOP试验方法测试出的高效。
     2） ULPA过滤器（ULPA Filter）
     ULPA：Ultra Low Penetration Air，是超高效过滤器比HEPA过滤级别更高的过滤器，定义为0.1-0.2μm的粒子过滤效率大于等于99.999%的过滤器。该过滤器用于药厂、电子厂、芯片厂等，家电产品中不用。
高效过滤器试验方法
     1） 钠焰法 Sodium Flame
     源于英国，中国通行，欧洲部分国家于20世纪70-90年代实行。
     试验尘源为单分散相氯化钠盐雾。“量”为含盐雾时氢气火焰特征光的光强。主要测试仪器为光度计。
     盐水在压缩空气的搅动下飞溅，经干燥形成微小盐雾并进入风道。在过滤器前后分别采样，含盐雾气样使氢气火焰的颜色变蓝、亮度增加。以火焰亮度来判断空气的盐雾浓度，并以此确定过滤器对盐雾的过滤效率。
     相关标准：我国有GB6165-85，目前国内有关部门正在修订该标准，是废止还是继续没有定论。欧洲已不再使用该方法。
2)油雾法 Oil Mist
     原西德，原苏联，和中国采用过该方法。
     尘源为油雾。“量”为含油雾空气的浊度。仪器为浊度计。以气样的浊度差别来判定过滤器对油雾颗粒的过滤效率。
     油雾法在德国本土已经成为历史。中国仅有少量军工单位依然使用油雾法，因为原苏联帮中国搞过滤器时使用的是油雾法。
     相关标准：我国有GB6165-85。
3)DOP法
     源于美国，曾在国际通行。
     试验尘源为0.3μm单分散相DOP（邻苯二甲酸二辛脂，一种塑料工业常用增塑剂）液滴。 “量”为含DOP空气的浑浊程度。测量粉尘的仪器为光度计（photometer）。以气样的浊度差别来判定过滤器对DOP颗粒的过滤效率。
     对DOP液体加热成蒸汽，蒸汽在特定条件下冷凝成0.3μm左右的微小液滴，雾状DOP进入风道。测量过滤器前后气样的浊度，并由此判断过滤器对0.3μm粉尘的过滤效率。
     DOP法已经有50多年的历史，这种方法曾经是国际上测量高效过滤器最常用的方法。早期，人们认为过滤器对0.3μm的粉尘最难过滤，因此规定使用0.3μm粉尘测量高效过滤器。
     DOP中含苯环，人们怀疑它致癌，因此许多实验室改用性能类似但不含苯环的替代物，如DOS，但试验方法仍称为“DOP法”。
     测量高效过滤器的DOP法也称“热DOP法”。与此对应的“冷DOP”是指喷管用压缩空气在DOP液体中鼓气泡，飞溅产生雾态人工尘。
     相关标准：美国军用标准MIL-STD-282。
4)MPPS法（Most Penetratiable Particulate Size）
     欧洲通行，美国除国防工业外通行，中国个别企业实行。可以测量几乎所有HEPA与ULPA过滤器，具有取代传统方法的大趋势。
     人们曾认为过滤器对0.3μm粉尘的过滤效率最低，因此在评价高效过滤器时，将它对0.3μm粉尘的过滤效率作为典型值。有很多方法可以产生并测量0.3μm粉尘，于是就有了诸如DOP、油雾、钠焰等方法。
     经过研究试验发现利用可以测到0.1μm粒径粉尘的激光粒子计数器，不仅可以测出粉尘浓度，也可以测出每个粉尘的粒径，于是就可以方便地测出那个效率最低的典型值，对应那个典型值的粉尘粒径就是MPPS（ Most Penetratiable Particulate Size，最易穿透粒径），与MPPS对应的那个效率最低的数值就是MPPS效率。
     相关标准：美国IEST-RP-CC-007.1-1992,欧洲EN 1822-5:2000

发布日期：2009-7-1 16:11:54