初效/中效/高效過(guò)濾器基本原理和選擇策略

一、初效過(guò)濾器介紹：

初效過(guò)濾器適用于空調(diào)系統(tǒng)的初級(jí)過(guò)濾，主要用于過(guò)濾5μm以上塵埃粒子。初效過(guò)濾器有板式、折疊式、袋式三種樣式，外框材料有紙框、鋁框、鍍鋅鐵框，過(guò)濾材料有無(wú)紡布、尼龍網(wǎng)、活性碳濾材、金屬孔網(wǎng)等，防護(hù)網(wǎng)有雙面噴塑鐵絲網(wǎng)和雙面鍍鋅鐵絲網(wǎng)。

初效過(guò)濾器特點(diǎn)：價(jià)廉、重量輕、通用性好、結(jié)構(gòu)緊湊。主要用于：中央空調(diào)和集中通風(fēng)系統(tǒng)預(yù)過(guò)濾、大型空壓機(jī)預(yù)過(guò)濾、潔凈回風(fēng)系統(tǒng)、局部高效過(guò)濾裝置的預(yù)過(guò)濾、耐高溫空氣過(guò)濾器，用不銹鋼外框，耐高溫250-300℃過(guò)濾效率。

這種效率的過(guò)濾器，常用一空調(diào)與通風(fēng)系統(tǒng)的初級(jí)過(guò)濾，也適用于只需一級(jí)過(guò)濾的簡(jiǎn)單空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)。

G系列粗效空氣過(guò)濾器分八個(gè)品種，分別為：G1，G2，G3，G4，GN（尼龍網(wǎng)過(guò)濾器），GH（金屬網(wǎng)過(guò)濾器），GC（活性炭過(guò)濾器），GT（耐高溫粗效過(guò)濾器）。

初效過(guò)濾器結(jié)構(gòu)

過(guò)濾器的外框是以堅(jiān)固的防水板組成，用來(lái)固定已折疊完成的濾材。外框上對(duì)角線的設(shè)計(jì)能提供大過(guò)濾面積，并使內(nèi)部濾材緊密的粘附在外框上。過(guò)濾器的四周皆以特殊的專(zhuān)業(yè)粘合膠水與外框粘合，能防止空氣泄漏或因風(fēng)阻壓力造成破損的情況發(fā)生。

一次性紙框過(guò)濾器的外框一般分為一般硬紙框和高強(qiáng)度摸切硬紙板，濾芯為打褶的纖維過(guò)濾材料內(nèi)襯單面金屬絲網(wǎng)。外型美觀。結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用。一般硬紙板外框用于制造非標(biāo)規(guī)格的過(guò)濾器，可用于任意規(guī)格過(guò)濾器生產(chǎn)，高強(qiáng)度，不宜變形。高強(qiáng)度摸且硬紙板用于制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的過(guò)濾器，特點(diǎn)為規(guī)格精度高，美觀成本低。如果用進(jìn)口面纖維或合成纖維過(guò)濾材料，則其各項(xiàng)性能指標(biāo)均可達(dá)到或超過(guò)進(jìn)口過(guò)濾同產(chǎn)。

過(guò)濾材料是以折疊形式裝入高強(qiáng)度摸且硬紙板內(nèi)，迎風(fēng)面積增大。流入的空氣中的塵埃粒子被過(guò)濾材料有效阻擋褶與褶之間。潔凈空氣從另一面均勻流出，因此氣流通過(guò)濾器是平緩和均勻的。視過(guò)濾材料不同，它所阻擋的粒徑從0。5μm到5μm而不同，過(guò)濾效率也不同!

二、中效過(guò)濾器概述

中效過(guò)濾器在空氣過(guò)濾器中屬F系列過(guò)濾器。F系列中效空氣過(guò)濾器分袋式和非袋式兩種，其中袋式包括F5，F(xiàn)6，F(xiàn)7，F(xiàn)8，F(xiàn)9，非袋式包括FB（板式中效過(guò)濾器），F(xiàn)S（隔板式中效過(guò)濾器），F(xiàn)V（組合式中效過(guò)濾器）?！　∽ⅲ海‵5、F6、F7、F8、F9）為過(guò)濾效率（比色法），F(xiàn)5：40~50%，F(xiàn)6：60~70%，F(xiàn)7：75~85%，F(xiàn)9：85~95%。

中效過(guò)濾器在工業(yè)上應(yīng)用：

主要用于中央空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中級(jí)過(guò)濾、制藥、醫(yī)院、電子、食品、等工業(yè)凈化中；

還可做為高效過(guò)濾的前端過(guò)濾，以減少高效過(guò)的負(fù)荷，延長(zhǎng)其使用壽命；

由于迎風(fēng)面大，因此空塵量大、風(fēng)速低，被認(rèn)為是目前最好的中效過(guò)濾器結(jié)構(gòu)。

中效過(guò)濾器特點(diǎn)

1.捕集1-5un的顆?；覊m及各種懸浮物。

2.風(fēng)量大。

3.阻力小。

4.容塵量高。

5.可重復(fù)清潔使用。

6.型式：無(wú)框式和有框袋式。

7.濾料：特殊無(wú)紡布或玻璃纖維。

8.效率：60%～95%@1～5um（比色法）。

9.使用最高溫度、濕度：80℃、80%。

三、高效過(guò)濾器

主要用于捕集0.5um以下的顆?；覊m及各種懸浮物。采用超細(xì)玻璃纖維紙作濾料，膠版紙、鋁膜等材料作分割板，與木框鋁合金膠合而成。每臺(tái)均經(jīng)納焰法測(cè)試，具有過(guò)濾效率高、阻力低、容塵量大等特點(diǎn)。高效空氣過(guò)濾器可廣泛用于光學(xué)電子、LCD液晶制造，生物醫(yī)藥、精密儀器、飲料食品，PCB印刷等行業(yè)無(wú)塵凈化車(chē)間的空調(diào)末端送風(fēng)處。高效和超高效過(guò)濾器均用于潔凈室末端，以其結(jié)構(gòu)形式可分為有：有隔板高效、無(wú)隔板高效、大風(fēng)量高效,超高效過(guò)濾器等。

另外還有三種高效過(guò)濾器，一種是超高效過(guò)濾器，能做得到凈化99.9995%。一種是抗菌型無(wú)隔板高效空氣過(guò)濾器，具有抗菌作用，阻止細(xì)菌進(jìn)入潔凈車(chē)間，一種是亞高效過(guò)濾器，價(jià)格便宜以前多用于要求不高的凈化空間。

過(guò)濾器選型的一般原則

1、進(jìn)出口通徑：原則上過(guò)濾器的進(jìn)出口通徑不應(yīng)小于相配套的泵的進(jìn)口通徑，一般與進(jìn)口管路口徑一致。

2、公稱(chēng)壓力：按照過(guò)濾管路可能出現(xiàn)的最高壓力確定過(guò)濾器的壓力等級(jí)。

3、孔目數(shù)的選擇：主要考慮需攔截的雜質(zhì)粒徑，依據(jù)介質(zhì)流程工藝要求而定。各種規(guī)格絲網(wǎng)可攔截的粒徑尺寸查下表“濾網(wǎng)規(guī)格”。

4、過(guò)濾器材質(zhì)：過(guò)濾器的材質(zhì)一般選擇與所連接的工藝管道材質(zhì)相同，對(duì)于不同的服役條件可考慮選擇鑄鐵、碳鋼、低合金鋼或不銹鋼材質(zhì)的過(guò)濾器。

5、過(guò)濾器阻力損失計(jì)算：水用過(guò)濾器，在一般計(jì)算額定流速下，壓力損失為0.52～1.2kpa。

高效不對(duì)稱(chēng)纖維過(guò)濾器

機(jī)械過(guò)濾污水處理最常用的方法，根據(jù)過(guò)濾介質(zhì)不同，機(jī)械過(guò)濾設(shè)備分為顆粒介質(zhì)過(guò)濾和纖維過(guò)濾兩類(lèi)，顆粒介質(zhì)過(guò)濾主要以砂石等顆粒濾料作為過(guò)濾介質(zhì)，通過(guò)顆粒濾料吸附作用和砂粒之間孔隙對(duì)水體中固體懸浮物截留作用實(shí)現(xiàn)過(guò)濾的，優(yōu)點(diǎn)是易反沖，缺點(diǎn)是濾速慢，一般不超過(guò)7m/h；截污量少，其核心過(guò)濾層只有濾層表面；過(guò)濾精度低，只有20-40μm，并不適合含高濁度污水快速過(guò)濾。

高效不對(duì)稱(chēng)纖維過(guò)濾器系統(tǒng)采用不對(duì)稱(chēng)纖維束材料作為濾料，其濾料為不對(duì)稱(chēng)纖維，在纖維束濾料基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)核，使其兼有纖維濾料和顆粒濾料的優(yōu)點(diǎn)，由于濾料特殊的結(jié)構(gòu)，使濾床孔隙率很快形成上大下小的梯度密度，使過(guò)濾器濾速快、截污量大、易反沖洗，通過(guò)特殊的設(shè)計(jì)，使加藥、混合、絮凝、過(guò)濾等過(guò)程在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，使設(shè)備能有效除去養(yǎng)殖水體中懸浮有機(jī)物，降低水體COD、氨氮、亞硝酸鹽等，特別適合于暫養(yǎng)池循環(huán)水固體懸浮物過(guò)濾。

高效不對(duì)稱(chēng)纖維過(guò)濾器使用范圍：

1、水產(chǎn)養(yǎng)殖循環(huán)水處理；

2、冷卻循環(huán)水、工業(yè)循環(huán)水處理；

3、河道、湖泊、家庭水景等富營(yíng)養(yǎng)水體處理；

4、中水回用。

高效不對(duì)稱(chēng)纖維過(guò)濾器作用機(jī)理：

1、不對(duì)稱(chēng)纖維濾料結(jié)構(gòu)

高效自動(dòng)梯度密度纖維過(guò)濾器核心技術(shù)是采用不對(duì)稱(chēng)纖維束材料作為濾料，其一端為松散的纖維絲束，另一端纖維絲束固定在比重較大的實(shí)心體內(nèi)，過(guò)濾時(shí)，比重較大的實(shí)心核起到了對(duì)纖維絲束的壓密作用，同時(shí)，由于核尺寸較小，對(duì)過(guò)濾斷面空隙率分布的均勻性影響不大，從而提高了濾床的截污能力。使濾床具有纖維過(guò)濾的孔隙度高、比表面積小、濾速高、截污量大、過(guò)濾精度高等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)水中懸浮物流經(jīng)纖維濾料表面時(shí)，在范德華引力和經(jīng)電作用下，懸浮固體和纖維束粘附力遠(yuǎn)大于與石英砂的粘附力，有利于提高濾速和過(guò)濾精度。

反沖洗時(shí)，由于核心和纖維絲的比重差，彗尾纖維隨反沖洗水流而散開(kāi)并擺動(dòng)，產(chǎn)生較強(qiáng)的甩曳力；濾料之間的相互碰撞也加劇了纖維在水中所受到的機(jī)械作用力，濾料的不規(guī)則形狀使濾料在反沖洗水流和氣流作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)化了反沖洗時(shí)濾料受到的機(jī)械剪切力，上述幾種力的共同作用結(jié)果使附著在纖維表面的固體顆粒很容易脫落，從而提高了濾料的洗凈度，這樣不對(duì)稱(chēng)纖維濾料同時(shí)又具有了顆粒濾料的反沖洗功能。

2、上疏下密的連續(xù)梯度密度濾床結(jié)構(gòu)

不對(duì)稱(chēng)纖維束濾料組成的濾床在水流的壓實(shí)作用下，水流經(jīng)過(guò)濾層時(shí)產(chǎn)生阻力，從上到下，水頭損失逐步減少，水流速度越來(lái)越快，濾料的壓實(shí)程度就越來(lái)越高，孔隙度越來(lái)越小，這樣沿水流方向，自動(dòng)形成連續(xù)的梯度密度濾層分布，形成了一個(gè)倒金字塔的構(gòu)造。該結(jié)構(gòu)十分有利于水中固體懸浮物的有效分離，即濾床上部脫附的顆粒很容易在下部窄通道的濾床中被捕獲而截留，實(shí)現(xiàn)高濾速和高精度過(guò)濾的統(tǒng)一，提高過(guò)濾器截污量，延長(zhǎng)過(guò)濾周期。

高效過(guò)濾器特點(diǎn)：

1、過(guò)濾精度高：對(duì)水中懸浮物的去除率可達(dá)95%以上，對(duì)大分子有機(jī)物、病毒、細(xì)菌、膠體、鐵等雜質(zhì)有一定的去除作用，經(jīng)過(guò)良好的混凝處理的被處理水，進(jìn)水為10NTU時(shí)，出水1NTU以下；

2、過(guò)濾速度快：一般為40m/h，最高可達(dá)60m/h，是普通砂濾器的3倍以上；

3、納污量大：一般為15～35kg/m3，是普通砂濾器的4倍以上；

4、反洗耗水率低：反沖洗耗水量小于周期濾水量的1～2%；

5、加藥量低，運(yùn)行費(fèi)用低：由于濾床結(jié)構(gòu)及濾料自身的特點(diǎn)，絮凝劑投加量是常規(guī)技術(shù)的1/2～1/3。周期產(chǎn)水量的提高，噸水運(yùn)行費(fèi)用也隨之減少；

6、占地面積?。褐迫∠嗤乃?，占地面積為普通砂濾器的1/3以下；

7、可調(diào)性強(qiáng)。過(guò)濾精度、截污容量、過(guò)濾阻力等參數(shù)可根據(jù)需要調(diào)節(jié)；

8、濾料經(jīng)久耐用，用壽命20年以上。

高效過(guò)濾器工藝流程：

采用絮凝加藥裝置在泵前往循環(huán)水中投加絮凝劑，原水通過(guò)增壓泵增壓后，絮凝劑經(jīng)水泵葉輪攪拌后均勻混合將原水中的細(xì)小固體顆粒懸浮和膠體物質(zhì)進(jìn)行微絮凝反應(yīng)，快速生成體積大于5微米的絮體，流經(jīng)過(guò)濾系統(tǒng)管路進(jìn)入高效不對(duì)稱(chēng)纖維過(guò)濾器，絮凝物被濾料過(guò)濾截留。

本系統(tǒng)采用氣水聯(lián)合沖洗，反洗空氣由風(fēng)機(jī)提供，反洗水由直接由自來(lái)水提供。系統(tǒng)的廢水（高效自動(dòng)梯度密度纖維過(guò)濾器反沖洗廢水）排入污水處理系統(tǒng)。

高效過(guò)濾器檢漏：

高效過(guò)濾器檢漏常用的儀器有：塵埃粒子計(jì)數(shù)器和5C氣溶膠發(fā)生器。

塵埃粒子計(jì)數(shù)器

用于測(cè)量潔凈環(huán)境中單位體積空氣內(nèi)的塵埃粒子大小及數(shù)目，可直接檢測(cè)潔凈度等級(jí)為十級(jí)至三十萬(wàn)級(jí)的潔凈環(huán)境。體積小、重量輕、檢測(cè)精度高、功能操作簡(jiǎn)單明了，微處理器控制，可貯存、打印測(cè)量結(jié)果，測(cè)試潔凈環(huán)境十分便利。

5C氣溶膠發(fā)生器

TDA-5C氣溶膠發(fā)生器能產(chǎn)生一致的多種直徑分布的氣溶膠粒子，TDA-5C氣溶膠發(fā)生器與TDA-2G或TDA-2H等氣溶膠光度計(jì)配合使用時(shí)能提供足夠的挑戰(zhàn)粒子去測(cè)量高效過(guò)濾系統(tǒng)。

四、空氣過(guò)濾器的不同效率表示方法

當(dāng)被過(guò)濾氣體中的含塵濃度以計(jì)重濃度表示時(shí)，則效率為計(jì)重效率；以計(jì)數(shù)濃度表示時(shí)，則效率為計(jì)效效率；以其它物理量作相對(duì)表示時(shí)，則為比色效率或濁度效率等。

最常用的表示方法是用過(guò)濾器進(jìn)出口氣流中的塵粒濃度表示的計(jì)數(shù)效率。

1．在額定風(fēng)量下，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14295-93《空氣過(guò)濾器》及GB13554-92《高效空氣過(guò)濾器》的規(guī)定，不同過(guò)濾器的效率范圍如下：

粗效過(guò)濾器，對(duì)≥5微米粒子，過(guò)濾效率80＞E≥20，初阻力≤50Pa。

中效過(guò)濾器，對(duì)≥1微米粒子，過(guò)濾效率70＞E≥20，初阻力≤80Pa。

高中效過(guò)濾器，對(duì)≥1微米粒子，過(guò)濾效率99＞E≥70，初阻力≤100Pa。

亞高效過(guò)濾器，對(duì)≥0.5微米粒子，過(guò)濾效率E≥95，初阻力≤120Pa。

高效過(guò)濾器，對(duì)≥0.5微米粒子，過(guò)濾效率E≥99.99，初阻力≤220Pa。

超高效過(guò)濾器,對(duì)≥0.1微米粒子，過(guò)濾效率E≥99.999，初阻力≤280Pa。

2.由于現(xiàn)在許多企業(yè)選用的是進(jìn)口的過(guò)濾器，而它們表示效率的方法與國(guó)內(nèi)的不同，為便于比較，將它們之間的換算關(guān)系列表如下：

按歐洲標(biāo)準(zhǔn)，粗效過(guò)濾器分為四級(jí)（G1~~G4）：

G1效率對(duì)粒徑≥5.0μm,過(guò)濾效率E≥20%(對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)C1)。

G2效率對(duì)粒徑≥5.0μm,過(guò)濾效率50＞E≥20%(對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)C2~C4)。

G3效率對(duì)粒徑≥5.0μm,過(guò)濾效率70＞E≥50%(對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)L5)。

G4效率對(duì)粒徑≥5.0μm,過(guò)濾效率90＞E≥70%(對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)L6)。

中效過(guò)濾器分為兩級(jí)(F5~~F6)：

F5效率對(duì)粒徑≥1.0μm,過(guò)濾效率50＞E≥30%(對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)M9、M10)。

F6效率對(duì)粒徑≥1.0μm,過(guò)濾效率80＞E≥50%(對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)M11、M12)。

高中效過(guò)濾器分為三級(jí)（F7~~F9）：

F7效率對(duì)粒徑≥1.0μm,過(guò)濾效率99＞E≥70%(對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)H13)。

F8效率對(duì)粒徑≥1.0μm,過(guò)濾效率90＞E≥75%(對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)H14)。

F9效率對(duì)粒徑≥1.0μm,過(guò)濾效率99＞E≥90%(對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)H15)。

亞高效過(guò)濾器分為兩級(jí)(H10、H11)：

H10效率對(duì)粒徑≥0.5μm,過(guò)濾效率99＞E≥95%(對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)H15)。

H11效率對(duì)粒徑≥0.5μm,過(guò)濾效率99.9＞E≥99%(對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)H16)。

高效過(guò)濾器分為兩級(jí)(H12、H13)：

H12效率對(duì)粒徑≥0.5μm,過(guò)濾效率E≥99.9%(對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)H16)。

H13效率對(duì)粒徑≥0.5μm,過(guò)濾效率E≥99.99%(對(duì)應(yīng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)H17)。

五、初效\中效\高效空氣過(guò)濾器的選擇

空氣過(guò)濾器應(yīng)根據(jù)不同場(chǎng)合性能要求的不同進(jìn)行相應(yīng)配置,這就決定于初效\中效\高效空氣過(guò)濾器的選擇。評(píng)價(jià)空氣過(guò)濾器主要有四項(xiàng)特性指標(biāo)：

1、空氣過(guò)濾速度

2、空氣過(guò)濾效率

3、空氣過(guò)濾器阻力

4、空氣過(guò)濾器容塵量

因此在進(jìn)行初效\中效\高效空氣過(guò)濾器的選擇時(shí)也應(yīng)該參照這四個(gè)性能參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)選擇。

①選用過(guò)濾面積大的過(guò)濾器。

過(guò)濾面積越大，濾速越低，過(guò)濾器阻力就越小。在特定過(guò)濾器結(jié)構(gòu)條件下，反映濾速的是過(guò)濾器的額定風(fēng)量。在相同截面積下，希望允許的額定風(fēng)量越大越好，而在低于額定風(fēng)量下運(yùn)行，效率提高阻力降低。同時(shí)增加過(guò)濾面積是延長(zhǎng)過(guò)濾器使用壽命最有效的手段。經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)同種結(jié)構(gòu)、同樣濾料的過(guò)濾器。當(dāng)終阻力確定時(shí)，過(guò)濾面積增加50%，過(guò)濾器的使用壽命延長(zhǎng)70%～8O%[16]。但是在考慮增加過(guò)濾面積的同時(shí)還要考慮到過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)條件。

②合理確定各級(jí)過(guò)濾器效率。

空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先根據(jù)實(shí)際要求確定最末一級(jí)過(guò)濾器的效率，然后選擇起保護(hù)作用的預(yù)過(guò)濾器。要妥善匹配各級(jí)過(guò)濾器的效率，善于利用和配置粗、中效過(guò)濾器各自的最佳過(guò)濾粒徑范圍。而預(yù)過(guò)濾器的選擇應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境、備件費(fèi)用、運(yùn)行能耗、維護(hù)費(fèi)用等因素綜合考慮決定。不同效率等級(jí)的空氣過(guò)濾器對(duì)不同大小的灰塵顆粒的最低計(jì)數(shù)過(guò)濾效率如圖1所示，它通常是指不帶靜電的新過(guò)濾器的效率。同時(shí)舒適性空調(diào)過(guò)濾器的配置應(yīng)不同于凈化空調(diào)系統(tǒng)，并且對(duì)空氣過(guò)濾器的安裝、防漏等也應(yīng)提出不同的要求。

③過(guò)濾器的阻力主要有濾料阻力和過(guò)濾器結(jié)構(gòu)阻力構(gòu)成，過(guò)濾器積灰阻力增加，當(dāng)阻力增加到某一規(guī)定值時(shí)過(guò)濾器報(bào)廢。終阻力直接關(guān)系到過(guò)濾器的使用壽命、系統(tǒng)風(fēng)量變化范圍、系統(tǒng)能耗。低效率的過(guò)濾器常使用直徑大于10/.,tm的粗纖維濾料，纖維間空隙大，過(guò)大的阻力有可能將過(guò)濾器上的積灰吹散，引起二次污染，而此時(shí)阻力不再增加，過(guò)濾效率為零。因此要嚴(yán)格限制G4以下過(guò)濾器的終阻力值。

④過(guò)濾器的容塵量是和使用期限有直接關(guān)系的指標(biāo)。過(guò)濾器在積塵的過(guò)程中，效率低的過(guò)濾器更易顯示初效率先增加后下降的特點(diǎn)。一般舒適性中央空調(diào)系統(tǒng)使用的大多數(shù)過(guò)濾器是一次性的，它們根本無(wú)法清洗或從經(jīng)濟(jì)角度上考慮不值得清洗。