凈化（潔凈）空調工程空氣過濾器特征

在凈化（潔凈）空調工程中，空氣過濾是非常重要的一個環節，它直接決定著凈化工程的合格與否，可以說是凈化工程的核心工作。

在《潔凈廠房設計規范》（GB50073-2013）第三章 空氣潔凈度等級 一文中有關于空氣中懸浮粒子空氣潔凈度等級應符合的明確規定（注：此條為強制性條款）。

此外在《醫藥工業潔凈廠房設計標準》（GB50457-2019）；《電子工業潔凈廠房設計規范》（GB50472-2008）；《醫院潔凈手術部建筑技術規范》（GB50333-2013）等行業設計規范中，也都具有關于潔凈室（手術室）內空氣中懸浮粒子濃度的特殊要求。

由此可見，空氣中懸浮粒子濃度對潔凈室的影響是至關重要的。
那么在凈化空調工程中，我們是通過什么手段來控制空氣中的懸浮粒子濃度的呢？又是怎么一步步達到控制效果的呢？這就離不開我們今天要講的主角：空氣過濾器。
熟悉凈化工程朋友應該都知道，我國的空氣過濾器主要分為五大類：粗（初）效過濾器、中效過濾器、高中效過濾器、亞高效過濾器以及高效過濾器。這是基于我國早在1992年，1993年頒布的《高效空氣過濾器》（GB13554-1992）和《空氣過濾器》（GB/T14295-1993）兩本國家規范標準中提出的。

隨著時代的變遷，現在這兩本規范已經更新迭代出來了很多版本，目前現行的分別是：《高效空氣過濾器》（GB13554-2020）、《空氣過濾器》（GB/T14295-2019）。感興趣的同學可以去單獨查閱一下。

空氣過濾器：
凈化空調工程，空氣多是通過組合式空調機組內的粗（初）效過濾器和中效過濾器，再經過通風管道末端的高效過濾器送入潔凈室的，通過這三級過濾，空氣中大部分大于0.5um的粒子都可以被過濾掉。
對于潔凈等級要求高的潔凈室，有時候也會在組合式空調機組內安裝亞高效過濾器，起到一個更高過濾精度的要求。
那么空氣過濾器是如何過濾的呢？又是一個什么原理呢？關于這一點，大家可以看我上一篇文章多加了解。
這篇文章，主要來講述一下空氣過濾器的特征：面速、濾速、效率、透過率、阻力和容塵量等。
所謂面速，就是指過濾器斷面上通過氣流的速度（m/s），反映濾料通過氣流的能力。通常通過判別式：u=Q/(Fx3600) 確定。
其中u是過濾器面速（m/s）；Q為通過過濾器的風量（m3/s）；F為過濾器斷面面積（㎡）。
濾速是指濾料面積上通過氣流的速度（cm/s），反映濾料通過氣流的能力。通常通過判別式：V=0.028Q/f 確定。
其中V是過濾器濾速（cm/s）；f為濾料凈面積（㎡）。這一特征是評判過濾器的重要指標。我們常說的高效和超高效過濾器的濾速一般為2-3cm/s，亞高效過濾器的濾速是5-7cm/s。
過濾器的效率主要分為兩種：計重效率、計數效率。
當被過濾氣體的含塵濃度以計重濃度為依據時，則為計重效率；當被過濾氣體的含塵濃度以計數濃度表示時，則為計數效率。我國的潔凈廠房相關規范中都是以計數濃度作為潔凈度的重要判斷依據，所以在國內常以計數效率來表示效率。
計數效率常見表達式為：n=（N1-N2）/N1=1-N1/N2
其中：    N1、N2為過濾器進出口氣流中的塵粒濃度（粒/L）。
對應過濾效率存在的就是：透過率。
其表達式為：K=N2/N1=（1-n）x100%
K即為過濾器的透過率。透過率顧名思義就是指通過過濾器的塵埃粒子通過率。
過濾器的阻力，熟悉凈化空調工程的人都知道，過濾器存在阻力值，在實際工程中我們會檢查過濾器的阻力值，來判斷過濾器是否應該更換。可以說這是一個非常重要的一個參數依據。
過濾器的阻力是由濾料阻力和過濾器結構阻力組成的。通常的表達式為：
△P=△P1+△P2=CV（m次方）
△P1=AV
△P2=Bu（n次方）
其中△P1為濾料阻力，△P2為過濾器結構阻力，V為濾速，u為面速，△P為過濾器全阻力；A、B、C、n、m為系數。
由此，我們可以得出一個結論，濾料阻力和濾速的一次方成正比，全阻力和濾速成指數關系。
容塵量：通常情況下，我們將運行中的過濾器到達其終阻力（多為初阻力的2倍值）時，過濾器上沉積的灰塵重量作為過濾器的容塵量。
在實際工程中，過濾器的終阻力選取多大，要根據工程性質，結合技術經濟性比較來進行確定。同一臺過濾器，選取的終阻力高，其容塵量就大，同類過濾器如果其尺寸不同，容塵量也會有所差異。
在工程實際設計中，重點應該考慮如何正確地選擇過濾器的終阻力，才是重要之處。
通常情況下，設計師在設計時，過濾器初阻力、終阻力的推薦值為：
粗效過濾器（G4）：初阻力≤50pa，終阻力≤100pa。
中效過濾器（F8）：初阻力≤120pa，終阻力≤250pa。
高效過濾器（H14）：初阻力≤220pa，終阻力≤450pa。
空氣過濾器的使用壽命：過濾器達到額定容塵量的時間即為過濾器的使用壽命。
當過濾器到達額定容塵量時，對于無紡布的粗效過濾器、中效過濾器來說，可以進行清洗（用于生物安全實驗的除外），晾干后不破損可繼續使用，對于高效過濾器，亞高效過濾器則不可，必須進行更換。
使用壽命的表達式為：T=P/（N1x10(-3次方)Qtn）
其中T為過濾器使用壽命（d）；P為過濾器的容塵量（g）；N1為過濾器前空氣的含塵濃度（mg/m3）；Q為過濾器的風量（m3/h）；t為過濾器一天的工作時間（h）；n為過濾器的計重效率。
在實際工程中，由于很多參數的不確定性、不統一性，很難采用過濾器使用壽命來衡量過濾器的更換、清洗時間。所以一般采用過濾器壓差檢測裝置來檢測過濾器的阻力值是否達到了設計終阻力，以此來判斷過濾器的更換、清洗依據。
此外當潔凈室出現風量減小、潔凈度降低活菌濃度超標的情況時，也應及時清洗粗效、中效過濾器，更換高效過濾器。