上海奕卿过滤科技有限公司

上海奕卿过滤科技有限公司

您的当前位置:首页 > 新闻动态 上海奕卿过滤科技有限公司

过滤机理

发布日期:2019-12-19 18:43:33

过滤机理
     
粉尘与过滤介质的
电子显微镜照片

撞上→粘住
  空气中的尘埃粒子,或随气流作惯性运动,或作无规则运动,或受某种场力的作用而移动。当运动中的粒子撞到障碍物时,粒子与障碍物表面间的引力使它粘在障碍物上。
纤维过滤材料
  过滤材料应能:既有效地拦截尘埃粒子,又不对气流形成过大的阻力。非织造纤维材料和特制的纸张符合这一要求。杂乱交织的纤维形成对粒子的无数道屏障,纤维间宽阔的空间允许气流顺利通过。
  
惯性碰撞与扩散碰撞
效率随尘粒大小而异
  过滤器捕集粉尘的量与未过滤空气中的粉尘量之比为“过滤效率”。小于0.1?m(微米)的粒子主要作扩散运动,粒子越小,效率越高;大于0.5?m的粒子主要作惯性运动,粒子越大,效率越高。在0.1?m与0.5?m之间,效率有一处最低点。 
阻力
  纤维使气流绕行,产生微小阻力。无数纤维的阻力之和就是过滤器的阻力。
  过滤器阻力随气流量的增加而提高,通过增大过滤材料面积,可以降低穿过滤料的相对风速,以减小过滤器阻力。
动态性能
  被捕捉的粉尘对气流产生附加阻力,于是,使用中过滤器的阻力逐渐增加。被捕捉到的粉尘形成新的障碍物,于是,过滤效率略有改善。
  被捕捉的粉尘大都聚集在过滤材料的迎风面上。滤料面积越大,能容纳的粉尘越多,过滤器寿命越长。
过滤器报废
  滤料上积尘越多,阻力越大。当阻力大到设计所不允许的程度时,过滤器的寿命就到头了。有时,过大的阻力会使过滤器上已捕捉到的灰尘飞散,出现这种危险时,过滤器也该报废。
静电
  若过滤材料带静电或粉尘带静电,过滤效果可以明显改善。其原因:静电使粉尘改变运动轨迹并撞向障碍物,静电力参与粘住的工作。

过滤效率
  空气过滤器的“过滤效率”是被捕集粉尘量与原空气含尘量的比值:
过滤效率 = 过滤器捕集粉尘量
——————————
上游空气含尘量  = 1 - 下游空气含尘量
—————————
上游空气含尘量
 
 
 
  效率的意义看似简单,可它的含义和数值却因试验方法的不同而大不一样。
  在决定过滤效率的因素中,粉尘“量”的含义多种多样,由此计算和测量出来的过滤器效率数值也就五花八门。实用中,有粉尘的总重量、粉尘的颗粒数量;有时是针对某一典型粒径粉尘的量,有时是所有粉尘的量;还有用特定方法间接地反映浓度的通光量(比色法)、荧光量(荧光法);有某种状态的瞬时量,也有发尘全过程变化效率值的加权平均量。
  对同一只过滤器采用不同的方法进行测试,测得的效率值就会不一样。各国家、各厂商使用的测试方法不统一,对过滤器效率的解释和表达大相径庭。离开测试方法,过滤效率就无从谈起。
  历史上,搞通风和洁净室过滤器的是一伙人,搞汽车滤清器的是另一伙人,此外还有搞除尘器的,搞液体过滤的,他们各用各的方法,各说各的效率。当空气过滤器厂掺和汽车滤清器的买卖时,或除尘器厂开发空气过滤器时,他们自己也难免会被自己所说的过滤效率搞糊涂。
  为了省事并减少误解,国外出现了一些用代号表示效率的方法,那些代号既明确了试验方法,也确定了效率指标,详见“常识”中《常见标识体系》和《比较图》。如今,全世界的过滤器厂商都来挤占中国市场,国内厂商为了向各种背景的用户推销产品,也随心所欲地使用效率标识。各种各样的效率数值和效率名词使用户、设计师和制造厂云山雾罩。
  此外,过滤理论中还有个“单纤维效率”,它是个可以大于100%的几何定义,稍不小心,搞理论的人也会在效率问题上晕菜。
  在这种混乱的局面下,如果你一定要知道具体的效率数值,请别忘记规定具体的试验方法和计算效率的方法
过滤器阻力

  过滤器对气流形成阻力。过滤器积灰,阻力增加,当阻力增大到某一规定值时,过滤器报废。
  新过滤器的阻力称“初阻力”;对应过滤器报废的阻力值称“终阻力”。
  设计时,常需要一个有代表性的阻力值,以核算系统的设计风量,这一阻力值称“设计阻力,惯用的方法是取初阻力与终阻力的平均值。
确定终阻力
  终阻力的选择直接关系到过滤器的使用寿命、系统风量变化范围、系统能耗。
  一般情况下,终阻力的选取是空调设计师的事。有经验的工程师可以根据现场情况改变原设计的终阻力值。
  有的设计师会忘记告诉用户他所选定的终阻力值;有时用户会改换其它型号过滤器或其它供应商,这时,现场工程师不得不自己确定终阻力值。
  大多数情况下,终阻力是初阻力的2~4倍。
终阻力建议值
效率规格 建议终阻力,Pa
G3(粗效) 100~200
G4 150~250
F5~F6(中效) 250~300
F7~F8(高中效) 300~400
F9~H11(亚高效) 400~450
高效与甚高效 400~600
 

  过滤器越脏,阻力增长越快。过高的终阻力值并不意味着过滤器的使用寿命会明显延长,但它会使空调系统风量锐减。因此,没有必要将终阻力值定得过高。
  低效率过滤器常使用直径≥10?m的粗纤维滤料。由于纤维间空隙大,过大的阻力有可能将过滤器上的积灰吹散,此时,阻力不再增高,但过滤效率降为零。因此,要严格限制G4以下过滤器的终阻力值。
阻力监测
  每个过滤段都应安装阻力监测装置。终阻力要靠仪表来判定,不能仅凭操作者的感觉。
  最便宜的阻力监测装置是U型管压差计。斜管压差计和曲管压差计比较美观。压差表档次和价格都高一些。此外,还有将阻力变成电信号的差压变送器。
  除了能读数的阻力监测装置外,还应加上终阻力报警装置。省事的办法是在压差计上划红杠;保险的方法是使用差压开关。
粘住粉尘的力
  两个物体接触时,表面间存在一种微小的引力,它不是人们熟悉的万有引力,不是磁力,也不是静电力,它是一种分子与分子,分子团与分子团之间的力,课本上管它叫“范德瓦尔斯力”,或“范德华力”。
  从微观上讲,带负电的电子云有个中心,带正电的原子核也有个中心,两个中心不重合,就有了电偶极,单个偶极可能瞬息万变,也可能相对稳定,但多个分子的偶极凑在一起,就会对于周围的物体产生引力。这种引力很微弱,其量值比化学键小1~2个数量级。它的作用区间也很窄,距离太近时(<7),电子云重叠,相邻分子互相排斥,距离太远时,引力消失。
  粉笔末留在黑板上,因为范德瓦尔斯力可以对付那些粉末;粉笔不会被黑板粘住,因为与重力相比,范德瓦尔斯力微不足道。
  空气中的粉尘互相碰撞,因范德瓦尔斯力而合为一体,聚成大颗粒粉尘。室内的粉尘撞到墙上并留在那里,形成黑渍或使壁面“褪色”。粗糙表面因粉尘的接触面大,更容易粘住粉尘。
  在过滤器中,过滤介质是迷宫,粉尘在其中,它们比平时有更多的机会撞上障碍物,并因过滤介质上无处不在的范德瓦尔斯力而留下来。
  在特定情况下,静电力也参与捕捉粉尘的过程。如果过滤介质带静电,过滤效果会明显改善,其原因之一是静电力使粉尘改变轨迹而撞击障碍物,之二是静电力比范德瓦尔斯力更容易将粉尘粘住。粉尘也可以被人为地加上静电,使它们容易被其它物体吸附,例如空调用的静电过滤器和工业用的静电除尘器
容尘量
  容尘量是在特定试验条件下,过滤器容纳特定试验粉尘的重量。这里的“特定”是指:
  a. 标准试验风洞,以及相关试验与测量设备;
  b. 比实际大气粉尘颗粒大得多的标准“道路尘”;
  c. 委托方与试验方商定、或标准规定的试验方法与计算方法;
  d. 委托方与试验方商定的终止试验的条件。
  容尘量与过滤器实际容纳粉尘的重量没有直接对应关系,孤立的容尘量数据对用户没有任何意义。例如,一只过滤器的试验容尘量为600g,实际使用中它可能会容纳2.5kg的大气粉尘;另一只的容尘量为900g,到你手里它也许只能兜住1.5kg粉尘。只有试验条件和试验粉尘相同时,才能根据容尘量数据来估计哪只过滤器会比另一只的使用寿命更长一些。
  专业试验室和过滤器厂家在评估一般通风用过滤器产品时,要对过滤器进行破坏性发尘试验,其目的是按相关试验标准评价过滤器在试验全过程的平均效率,容尘量是这类试验得出的一批数据中的一个数据。如果试验室长期坚持对过滤器进行发尘试验,试验者就可以利用大量历史数据来比较某只过滤器的优劣,外人很难搞清容尘量数据的实际意义。
  欧美一些标准中规定的试验终止条件是:①阻力达到初阻力的2倍或更高时;②瞬时过滤效率低于最高效率值的85%时。大多数过滤器的阻力只升不降,只有用蓬松的粗纤维(≥10?m)材料制成的低效率过滤器可能出现第二种情况。显然,试验时终阻力定得越高,得到的容尘量数值就越大。所以,委托人和试验者要明确规定终止试验的条件,否则,容尘量数据就没多少意义。欧洲Eurovent4/9标准规定的终止试验阻力为450Pa,这个数据远远高于2倍初阻力,但那是效率试验而不是容尘量试验。中国标准只规定对“粗效”过滤器进行发尘试验,其目的是获得计重效率而不是容尘量。当与他人讨论容尘量时,你得知道对方说的是哪国话。
  欧美标准规定的试验粉尘俗称ASHRAE尘,其主要成分为“AC细灰”,那是美国亚利桑那荒漠地带某特定地点的浮尘(Arizona Road Dust),在AC细灰中混入规定比例的细炭黑和短纤维后就成了ASHRAE尘。中国曾规定用黄土高原的浮尘,日本规定用自己的“关东亚黏土”。
  20世纪80年代,当时的冶金部建筑研究总院刘爱芳搞出了中国自己的“道路尘”,其主要成分是陕北某村落的浮尘,中国还出了几个相关标准。而后的十多年间,她的小组总共生产过不到500公斤标准尘,其中大部分用于除尘器试验,只有两个过滤器制造厂向她买过50公斤标准尘,充其量能做100个发尘试验。1998年刘老太太退休了,她那套粉尘加工设备再没转动过。一个让人寒心的推断:二十年间全国所有过滤器厂做的发尘试验总计不到100次。由此派生一个令许多制造商和专家们脸红的推断:他们说的容尘量数据是编造的。
  在滤清器行业,国际标准化组织指定了AC细灰作为滤清器试验粉尘,其成分与美国浮尘相同。刘老太太的徒弟们不动弹,我们只好去美国买尘土。


大气中的粉尘

粉尘粒度分布
  空气中小颗粒粉尘间因相互碰撞形成大颗粒,大颗粒粉尘因重力而沉降。在自然界,碰撞不那么厉害、又难以沉降的0.05~5?m的粉尘会长时间悬浮在大气中。
  古时候,粉尘主要来自于自然界的运动,如刮风、火山、森林大火、海浪、花粉。现代,人类活动扬起大量灰尘,如燃烧、工业污染、建筑活动、汽车、核试验。与祖先相比,我们遇到的粉尘,数量多了,粒径小了,性质也不那么友好了。
  室外大气中,按数量计,99.9%的粉尘粒径小于1?m。按重量计,小于10?m的粉尘占总重量的50%~95%。
粉尘浓度的差异  
  城市空气污染主要源于人的活动。城市人口多寡直接影响市区空气含尘浓度。粗略地讲,城市越大,污染越严重。
  由于采暖和气候干燥,许多城市冬季的大气粉尘明显高于其它季节。雨季,由于雨水的洗涤,空气中的粉尘浓度低于其它季节。
  海浪和海水蒸发产生微小盐粒(氯化钠),沿海地区盐雾浓度高。
  城市的空气微生物浓度并不比乡村高,但城市中对人体有害的空气微生物浓度高。
  室内外相比,室内粉尘数量浓度高,室外粉尘颗粒大。
 
 
谁关心什么浓度  
  搞环保的关心粉尘的重量浓度,搞洁净室的关心粉尘的数量浓度,搞医药和卫生的要额外操心空气微生物的浓度。搞过滤器产品的要应付所有人的需求,所以要对各种浓度指标都有些了解。
 

可吸入颗粒物 
  空气中的大颗粒粉尘被人的鼻腔阻拦,小颗粒粉尘可能随气流进入气管和肺部,这些粉尘被气管和肺部的“巨噬细胞”吞食并消化,巨噬细胞吃不净的那些细菌和病毒还会被白血球消灭掉。
  正常情况下,人体本身自有办法对付那些颗粒物,只有当颗粒物太多或性质太恶劣时,才可能危害健康。若吸入的颗粒物太多,巨噬细胞们忙不过来,就会出现免疫功能障碍;如果吸入了太多可能致病的病菌和病毒,人可能会闹传染病;如果吸入的颗粒物中含有巨噬细胞啃不动的物质,时间长了可能得“尘肺”;有些肺部的沉积物还可能引起恶性病变。
  人的鼻子是个“过滤器”,那里的鼻毛、分泌物和黏膜可以将大多数大于10?m的粉尘过滤掉,只有小于10?m的颗粒物才会随气流进入气管和肺部。因此,人们将“可吸入颗粒物”定义为“空气中≤10?m的颗粒物”。在医学界,人们可能对≤5?m的颗粒物更感兴趣,说这些颗粒物更危险。
  吸入点儿颗粒物并非坏事,它们能刺激并锻炼人的免疫机能。没了颗粒物,人也会生病。例如,高山上的人到了平原,先要面临呼吸道疾病的威胁。1999年,英国的科学家提到,近十年中患花粉过敏和哮喘的人数是十年前的十倍,其原因是,人生活在过于洁净的环境中,主管免疫功能的白血球和巨噬细胞得不到刺激和锻炼,它们要么变懒,要么内讧,致使人的免疫功能降低。有人做了对比实验,两组人同样生活在较为干净的环境中,其中一组定期接受人为注射的颗粒异物,一段时间后,让他们接触某些污染物,未接受注射的那组人中很多人病了,而另一组则啥事都没有。
  空气中的全部粉尘量为“总悬浮颗粒物”,去掉10?m以上的颗粒物,剩下的就是“可吸入颗粒物”,技术上标为TM10。我们经常听到的“可吸入颗粒物”就是这个TM10。如果将5?m以上的颗粒物去掉,剩下的“可吸入颗粒物”为TM5。
 表1、可吸入颗粒物与健康效应(尹先仁,公共场所卫生标准宣贯教材,中国标准出版社1996)
浓度,mg/m3  健康效应
总悬浮颗粒物  可吸入颗粒物 
>0.29 >0.20 免疫功能改变的阈浓度,居民呼吸道疾病患病率开
始增加。
0.21 0.15 居住区空气日平均最高允许浓度。
<0.16 <0.11 不引起小学生免疫功能改变的阈下浓度,不引起人
群呼吸道患病率增加。
  1988年,我国颁布了一套有关公共场所卫生的强制性标准。1996年,这套标准经过修订。标准中对可吸入颗粒物的规定见下表。
 表2、国家标准规定的可吸入颗粒物浓度
场所 可吸入颗粒物mg/m3 名称 标准号
3~5星级饭店、宾馆 ≤0.15 旅店业卫生标准 GB9663-1996
1~2星级饭店、宾馆和非星级带空调的饭店、宾馆 ≤0.15 
普通旅店、招待所 ≤0.20  
影剧院、音乐厅、录像厅 ≤0.20 文化娱乐场所卫生标准 GB9664-1996
游艺厅、舞厅 ≤0.20 
酒吧、茶座、咖啡厅 ≤0.20 
公共浴室 未规定 公共浴室卫生标准 GB9665-1996
理发店 ≤0.20 理发店、美容店卫生标准 GB9666-1996
美容店 ≤0.15 
天然与室内游泳场所 未规定 游泳场所卫生标准 GB9667-1996
体育馆 ≤0.25 体育馆卫生标准 GB9668-1996
图书馆、博物馆、美术馆 ≤0.15  图书馆、博物馆、美术馆和展览馆卫生标准 GB9669-1996
展览馆 ≤0.25  
商场、书店 ≤0.25  商场(店)、书店卫生标准 GB9670-1996
医院候诊室 ≤0.15  医院候诊室卫生标准 GB9671-1996
候车室、候船室 ≤0.25  公共交通等候室卫生标准 GB9672-1996
候机室 ≤0.15  
旅客列车车厢 ≤0.25  公共交通工具卫生标准 GB9673-1996
轮船客舱 ≤0.25  
飞机客舱 ≤0.15  
饭馆、餐厅 ≤0.25  饭馆(餐厅)卫生标准 GB16153-1996
















这两年,电视台的天气预报中出现了“空气污染指数”,播音员每每说到“主要污染物为可吸入颗粒物”。衡量空气污染程度的“可吸入颗粒物”指标见下表。国家标准没有规定与4级和5级空气质量相对应的颗粒物浓度,大概是希望以后我们不会再遇到比3级更脏的环境。

 表3、大气日平均颗粒物与空气质量级别(GB3095-1996)
空气质量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
总悬浮颗粒物,mg/m3 0.12 0.30 0.50
可吸入颗粒物TM10,mg/m3 0.05 0.15 0.25
    “总悬浮颗粒物”总会比“可吸入颗粒物”多。但是,两者之间很难建立起可以换算的对应关系。在自然界中,空气中的大颗粒物主要源于刮风、植物、火山,人类活动则更多地扬起小颗粒物。在室内空气中,小颗粒物常占主导地位。我们接触的“可吸入颗粒物”主要是由我们自己制造的。与我们的祖先和我们的父辈相比,我们呼入的空气更脏。总悬浮颗粒物可能还是那么多,但小颗粒粉尘(可吸入颗粒物)则越来越多。
 
化学过滤器
  化学过滤器清除空气中的气体污染物。在通风和空调领域,化学过滤器使用活性炭作为主要过滤材料。化学过滤器典型应用场所有:芯片厂、核工业、飞机场、环保、博物馆等,有些家电中也使用了化学过滤材料。
  随着工业发展和城市扩大,我们身边有害气体的浓度在增加,而随着技术进步和生活改善,人们对纯净空气的要求却在提高,于是,人们对化学过滤器的需求也就逐年增加。
化学过滤原理
  化学过滤器有选择性地吸附有害气体分子,而不是像普通过滤器那样机械地清除杂质。
  活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔,其中绝大部分微孔的孔径在5Å~500Å之间,单位材料中微孔的总内表面积可高达700~2300m2/g,也就是说,在一个米粒大小的活性炭颗粒中,微孔的内表面积相当于一个大客厅内墙面的大小。
  根据材料的处理方法,活性炭吸附分“物理吸附”和“化学吸附”。
  习惯上人们把没有明显化学反应的吸附称为物理吸附,这种吸附主要靠的是范德瓦尔斯力。空气中沸点高(常温或更高)的游离分子接触活性炭后,有些在微孔中凝聚成液体并因毛细管原理呆在那,有些填满与分子尺寸相当的微孔而与材料成为一体。大气中的氮气、氧气、二氧化碳、氢气、氩气等主要成分的沸点都很低,活性炭管不了它们。普通活性炭是疏水性材料,所以对水蒸汽的吸附能力也有限。此外,活性炭还能吸附某些空气微生物并杀死它们。从原则上讲,所有多孔物质都是吸附材料,活性炭并不是惟一的,但活性炭吸附的那些物质刚好是空调领域要对付的那些有害气体。
  物理吸附难以有效地清除所有化学污染物,有些场合,人们对活性炭材料进行化学处理,以增强它们对特定污染物的清除能力。经化学处理而使材料与有害气体产生化学反应的吸附称化学吸附。活性炭靠范德瓦尔斯力抓到气体分子,材料上的化学成分与污染物起反应,生成固体成分或无害的气体。进行化学处理的主要方法是在活性炭中均匀地掺入特定的试剂,所以经化学处理的活性炭也称“浸渍炭”。
  涉及吸附时,空气中的有害气体称“吸附质”,活性炭为“吸附剂”。在吸附剂抓住吸附质的同时,也会有部分吸附质逃离。使用过程中,吸附能力会不断减弱,当减弱到某一程度,过滤器报废。如果仅为物理吸附,用加热或水蒸汽熏蒸的办法可使有害气体脱离活性炭,使活性炭再生。
  人们从纳米技术中得知,在紫外光照射下,纳米级二氧化钛粉末可以将某些有害气体转化为无害的二氧化碳和水蒸气,学术上称“光催化”,商业上叫“光触媒”。这种技术的前景非常诱人,但目前光催化产品的反应速度太慢,还不能用于大的空调系统。
活性炭材料
  活性炭材料分颗粒炭、纤维炭、粉炭。
  传统的颗粒活性炭有煤质炭、木质炭、果壳炭、骨炭。
  纤维活性炭由含碳有机纤维制成。它的孔径小(<50Å)、吸附容量大、吸附快、再生快。常用的纤维基材有酚醛、植物纤维、聚丙烯腈、沥青。
  有时,人们将粉炭或纤维炭粘在其它材料上或混入其它材料中,再加工成型。
  普通木炭和焦炭本身就是多孔物质,人们最初使用的吸附材料就是那些普通炭。为了增加吸附性能,人们对普通炭进行“活化”,使材料中的微孔更多、更小,活化后的炭就是活性炭。
  除活性炭之外,硅胶、氧化铝、沸石等也是吸附材料,但与活性炭相比,那些材料或吸水、或成本高、或比表面积小而不宜被用来作空气过滤材料。对于被我们污染了的自然界,大地是最好的吸附材料。
活性炭吸附性能
  吸附容量。单位活性炭所能吸附污染物的最大量称吸附容量。不同材料的吸附容量会不同;同一材料对不同气体的吸附容量会不同;温度、背景浓度改变,吸附容量也会变化。
  滞留时间。空气在活性炭层中逗留的时间称滞留时间。滞留时间越长,吸附越充分。为保持足够的滞留时间,炭层要足够厚,过滤风速要尽可能低。
  使用寿命。新的活性炭吸附效率高,使用中效率不断衰减,当过滤器下游有害气体接近允许的浓度极限时,过滤器报废。报废前的使用时间就是使用寿命,也称有效防护时间。
  选择性。一般说来,在物理吸附中易被吸附的有:分子量大的气体、沸点高的气体、挥发性有机气体。若活性炭经化学浸渍,还可以清除平时难以对付的气体,或突出对某类气体的吸附能力。
活性炭过滤器的选用
  影响活性炭过滤器吸附效果和使用寿命的主要因素有:污染物的种类和浓度、气流在过滤材料中的滞留时间、空气的温度和湿度。
  实际选用时,要根据污染物种类、浓度和处理风量等条件,确定过滤器形式和活性炭种类。
  通过比较过滤器中活性炭材料的多少可以粗略估计过滤器的能力。例如,一只迎风面为610×610mm过滤器中含30kg最普通的颗粒活性炭,另一只所谓高科技新产品中含2kg活性炭,那个新产品的活性炭可能比颗粒炭的单位吸附容量大许多,但它的使用寿命也就是那只普通颗粒炭过滤器的十分之一。
  通过监测过滤器前后污染物的浓度变化,可以判定活性炭是否应更换。但目前国内尚无实用、方便的监测手段,因此,用户只能按规定周期或凭经验决定活性炭过滤器的使用寿命。
  使用过程中,活性炭过滤器阻力不变,但重量会增加,有经验的专业人员可根据重量变化估计过滤器的使用寿命。
  活性炭过滤器的上下游均应有好的除尘过滤器,其效率规格应不低于F7。上游过滤器防止灰尘堵塞活性炭材料;下游过滤器拦住活性炭本身的发尘。

过滤器不是筛子
  细小颗粒物碰到固定物体,两者表面间的引力将它们粘在一起。这是过滤器的工作原理。
  如果用电子显微镜观察用过的过滤材料,你会看到,被捕捉的颗粒物比材料的空隙要小的多。想一想口罩,它可能稀松透亮,但它确实挡住了肉眼看不见的空气微生物。
  所有人都知道筛子的原理,筛孔的大小决定了颗粒物的去留。例如,100目(每英寸长度上有100个孔)的筛网留住0.25mm以上的颗粒物,20目的纱窗挡住蚊子。过去有个词儿叫“过滤精度”,这个词儿使人想到筛子,由此产生了很多误会。
  从工作原理上讲,过滤器与筛子完全不同。如果非要把它们扯到一起,你可以将鱼网、栅栏之类算作过滤器的一个分支,但请别把马尾罗筛面粉的功能想成主要过滤原理。
  在造纸行业,人们将纸张假想成多孔材料,并用相应的方法测出流体力学上等效的“孔径”,用以评估纸的透气性能。喜欢顾名思义的人以为孔径就是精度,实际上这个孔径不是筛孔,它是被过滤颗粒物尺寸的数十倍,孔径大小与被捕捉颗粒物的尺寸之间没有直接对应关系。对两种滤纸比较时,你可以说,孔径小的那种比大的那种过滤精度高,但你不知道具体的过滤效率。
  即使是多孔过滤材料如陶瓷、核孔膜,用显微镜看到的孔径比较均匀,但那个孔径也不代表过滤精度。这时,粘住粉尘的力仍是范德瓦尔斯力,粉尘撞击过滤介质的原因仍是惯性和扩散。孔径均匀的材料对大颗粒杂物有筛阻效果,但它照样能过滤掉比孔径小得多的粉尘。


过滤效率标识
欧美发展
  美国人先搞了过滤器效率试验方法标准,当时忘了顺手搞个简便的效率标识。70年代,西欧学美国的试验方法,顺便加了个EU标识,将不同效率分成14个档次,分别用EU1~EU14来表示。
  EU是英语,表示“欧洲”。欧洲人自己也觉着不妥,90年代初,又搞了个G~F~H~U分级。用的是德语,蓝本是瑞士标准,这下就公平了。
  EU挺方便,弄得美国人也时常说EU。终于有一天,美国人要自己搞效率标识,欧洲的点子他们当然不用。1996年,美国C~L~M~H~UH效率分档出笼。
 
中国情况
  国内讲“高、中、粗”,后来又增加了“亚高效”和“高中效”两档。它简单、顺口,因此流行了多年。现在看来,分档粗了点。洁净界前辈们退休了,在位的忙各自的生意,年轻的尚不成气候,没人去修订标准。
  宝源净化(原烟净厂)于1993年试着使用欧洲的G~F~H~U,效果不错。随后,这套标识体系很快在国内流行。
  目前,“高中粗”的说法仍最普及,占第二位的是G~F~H~U,再往后是EU,美国新方法因他们自己不努力用,所以没流行。
  各国产品都来挤占中国市场,国人拿不出过硬的效率体系,只好听老外的。在中国买一只比色法效率85%的过滤器可能有多种效率标识:Ashrae 85%,高中效,F7,EU7,F85,NBS 85%,精过滤,M13。
高效过滤器
  人们在使用高效过滤器时,坚持将试验方法和效率值一并标在产品上,如:99.97% (0.3?m DOP),MPPS 99.9995%。多数情况下,人们不使用简单的效率标识体系,
  高效过滤器的效率测试方法是一大卖点,为此,人们喜欢将效率搞得复杂些。
对策
  能被世界各国以及各行各业都接受的效率标识方案,目前尚不存在,今后若干年内也难出现。
  对于厂商,采用那种标识产品好销就用那种;对于技术人员,用那种标识交流起来方便就用那种。用户是上帝,你想要那种,别人肯定会按你的要求贴标签。


一般通风用过滤器试验方法
计重法 Arrestance
  源于美国,国际通行,中国实行。
  试验尘源为大粒径、高浓度标准粉尘。粉尘的主要成分是经筛选的、规定地区的浮尘,再掺入规定量的细碳黑和短纤维。大多数国家规定使用美国亚利桑那荒漠地带的“道路尘”(Arizona Road Dust),中国标准曾规定使用黄土高原某村落的尘土,日本标准规定使用源于日本的“关东亚黏土”。测量的“量”为粉尘重量。
  过滤器装在标准试验风洞内,上风端连续发尘。每隔一段时间,测量穿过过滤器的粉尘重量或过滤器上的集尘量,由此得到过滤器在该阶段按粉尘重量计算的过滤效率。最终的计重效率是各试验阶段效率依发尘量的加权平均值。
  计重法试验的终止试验的条件为:约定的终阻力值,或效率明显下降时。这里的所谓“约定”是指客户与试验者间的约定,或试验者自己的规定。显然,约定终止试验的条件不同,计重效率值就不同。
  终止试验时,过滤器容纳试验粉尘的重量称为“容尘量”。
  计重法用于测量低效率过滤器,那些过滤器一般用于中央空调系统中的预过滤。
  计重法试验是破坏性试验,不能用于制造厂的日常产品性能检验。
  相关标准:美国ANSI/ASHRAE 52.1-1992,欧洲EN779-1993,中国GB12218-89。
比色法 Dust-spot
  传统方法,源于美国,除中国外世界通行。
  试验台和试验粉尘与计重法所用相同。粉尘“量”为采样点高效滤纸的通光量。
  在过滤器前后采样,采样头上有高效滤纸,显然,过滤器前后采样点高效滤纸的污染程度会不同。试验中,每经过一段发尘试验,测量不发尘状态下过滤器前后采样点高效滤纸的通光量,通过比较滤纸通光量的差别,用规定计算方法得出所谓“过滤效率”。最终的比色效率是试验全过程各阶段效率值依发尘量的加权平均值。
  终止试验的条件与计重法条件相似:约定的终阻力值,或效率明显下降时。
  比色法用于测量效率较高的一般通风用过滤器,空调系统中的大部分过滤器属于这种过滤器。比色法曾是国外通行的试验方法,这种方法逐渐被计数法所取代。
  严格的比色法是破坏性试验,一只过滤器的试验往往需要一天时间。这种方法不是日常检验产品的手段。中国从来没有使用过比色法,国内也没有比色法试验台。
  相关标准:美国ANSI/ASHRAE 52.1-1992,欧洲EN 779-1993。
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。
计数法 Particle Efficiency
  欧洲通行,美国试行,替代其它方法的大趋势。
  试验台与计重法和比色法所用类似,发尘所用的高浓度试验粉尘也与计重法和比色法所用类似。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。
  试验过程中,在每次发尘试验的之前和之后,进行计数测量,并计算过滤器对各种粒径颗粒物的过滤效率。当达到终止试验的条件时停止试验。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。
  欧洲标准规定,计数测量时使用的特定的多分散相液滴,如用Laskin喷管吹出的DEHS喷雾,或使用与标定计数器所用标准颗粒物相同的Latex乳胶球。美国规定计数测量使用漂白粉。
  计数效率不再是个单一的数值,而是一条沿不同粒径的过滤效率曲线。欧洲的试验表明,当试验的终阻力为450Pa时,0.4?m处的计数效率值与传统比色法效率值接近。美国标准规定针对不同档次的过滤器测量不同粒径范围的效率值,其试验终阻力仍是“2倍初阻力或更高”。
  完整的计数效率测试是破坏性试验,不能用于产品的日常检验。但在平时,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和过滤材料的稳定性。
  计数法效率正在取代比色法效率。
  标准:欧洲Eurovent 4/9-1993,美国ASHRAE 52.2-1999,欧洲PREN 779( CEN草案,1999年,该标准将取代EN 779-1993规定的计重法和比色法)
高效过滤器试验方法
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的亮度。主要仪器为光度计。
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。
  国家标准规定的盐雾颗粒平均直径为0.4?m,但对国内现有装置的实测结果为0.5?m。欧洲对实际试验盐雾颗粒中径的测量结果为0.65?m。
  随着扫描法的普及,欧洲已经不再使用钠焰法。国内有关部门正在修订原有的国家标准,是废止还是继续使用钠焰法,两种意见的都没有结论。
  相关标准:英国BS3928-1969,欧洲Eurovent 4/4,中国GB6165-85。
DOP法
  源于美国,国际通行,中国从未实行过。
  试验尘源为0.3?m单分散相DOP(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微小液滴,去掉过大和过小的液滴后留下0.3?m左右的颗粒,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0.3?m 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0.3?m的粉尘最难过滤,因此规定使用0.3?m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“DOP法”。
  通过改变发尘参数,可以获得其它粒径的DOP液滴。于是就有20年前欧美国家测量超高效过滤器的0.1?m DOP法,有时测量仪器也改为凝结核激光粒子计数器。有些国外厂家曾标出对0.05?m或0.03?m DOP的过滤效率,那都是商业上无科学依据的标新立异。
  测量高效过滤器的DOP法也称“热DOP法”。与此对应的“冷DOP”是指Laskin喷管(用压缩空气在液体中鼓气泡,飞溅产生雾态人工尘)产生的多分散项DOP粉尘,在对过滤器进行扫描测试时,人们经常使用冷DOP。
  相关标准:美国军用标准MIL-STD-282。
计数扫描法
  欧洲通用,美国类似,其他国家紧跟。目前国际上高效过滤器的主流试验方法。
  主要测量仪器为大流量激光粒子计数器或凝结核计数器(CNC)。用计数器对过滤器的整个出风面进行扫描检验,计数器给出每一点粉尘的个数和粒径。这种方法不仅能测量过滤器的平均效率,还可以比较各点的局部效率。
  欧洲人的经验表明,对于高效过滤器,最容易穿透的粉尘粒径在0.1~0.25?m之间的某一点,先确定测试条件最易穿透的粉尘粒径,然后连续扫描测量过滤器对该粒径粉尘的过滤效果,欧洲人将这种方法称为MPPS。美国标准干脆规定只测量0.1~0.2?m区间。
  试验中使用的尘源为是Laskin喷管产生的多分散相液滴,或确定粒径的固体粉尘。有时,过滤器厂商要按照用户的特殊要求,使用大气粉尘或其它特定粉尘。若测试中使用的是凝结核计数器,就必须采用粒径已知的单分散相试验粉尘。
  用计数器扫描一台过滤器需要较长时间。为了节省时间,国外将4组大流量采样头和激光测量装置合为一体,这使检测速度大大提高,但一台扫描台的检测速度仍赶不上一条普通过滤器生产线的生产速度,所以主流过滤器厂经常需要配置数台扫描装置。
  计数扫描法是测试高效过滤器最严格的方法,用这种方法替代其它各种传统方法是大趋势。
  相关标准:欧洲EN 1882.1~1882.5-1998~2000,美国IES-RP-CC007.1-1992。
光度计扫描
  尘源一般为多分散相液滴,如Laskin喷管产生的DOP烟雾。使用光度计对过滤器的全平面进行扫描检漏。这种扫描方法能快速、准确地找到过滤器的漏点。由于尘源为多分散相,而光度计不能确定粉尘粒径,所以这种扫描法给出“过滤效率”没有什么实际意义。
  有些厂家和用户认为,只要对滤纸的品质和规格严加控制,过滤器的效率就已经确定了,因此,仅进行以检漏为目的的扫描就可以保证过滤器的质量。
  光度计扫描检漏的方法没有相应标准可依,但这种方法对生产过程的质量控制很有效,所用的测试设备又相对简单,因此有些厂家目前使用这种方法。光度扫描测试台很容易改成计数扫描台,花些钱将买台激光粒子计数器就可以了。
油雾法 Oil Mist
  原西德,原苏联,中国。
  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。
  德国规定用石蜡油,油雾粒径为0.3~0.5?m。中国标准规定的油雾平均重量直径为0.28~0.34?m,对油的种类未做具体规定。
  油雾法在德国本土已经成为历史,德国于1993年率先搞出了计数扫描法的国家标准,欧洲标准EN1882就是以德国计数扫描法标准为蓝本制定的。
  虽然中国标准规定可以用油雾法,但国内厂家更愿意使用同一标准规定的另一种钠焰法,只有部分生产滤材的厂家在测量过滤材料时仍使用油雾法。
  相关标准:中国GB6165-85,德国DIN24184-1990。
荧光法 Uranine
  只有法国使用,目前仅限于对部分核工业过滤器的测试。
  试验尘源为喷雾器产生的荧光素钠粉尘。试验中,首先在过滤器前后采样,然后用水溶解采样滤纸上的荧光素钠,再测量含荧光素钠水溶液在特定条件下的荧光亮度,这一亮度间接地反映出粉尘的重量。以过滤器前后样品的荧光亮度差别来判断过滤器效率。
  根据法国标准,发尘装置产生的粉尘粒径的计数平均值为0.08?m,粒径的体积平均值为0.15?m。
  荧光法比较麻烦,测量时要先采样,再清洗试样,然后再到另一处去测量荧光。实际上,法国过滤器厂过去最常使用的是DOP法,而不是自己规定的荧光法,现在法国人又将欧洲标准化协会的计数扫描法定为国家标准,荧光法成了摆设。只有当涉到核级高效过滤器时,为了满足20年前传统客户的要求,他们才使用荧光法。
  相关标准:法国NF X44-011-1972。
其它方法
  变风量检漏。使用标准试验风道,如果降低风量后过滤器的效率降低,则肯定有漏点。在过去的高效过滤器试验方法标准中,经常出现变风量检漏的方法。变风量检查只能判断过滤器是否有漏点,不能对漏点定位。
  发烟检漏。在暗室中,在过滤器上游发烟,用一束强光照射过滤器出风面,当过滤器有漏点时,可以明显地看到漏点处的一缕青烟。这种方法可以准确地对漏点定位,以便进行可能的修补。发烟检漏方法不那么讲究,但十分有效。
  无污染检验。有些客户担心试验用的粉尘污染过滤器,过滤器制造厂不得不在测试时使用客户认为不污染过滤器的粉尘。例如,半导体芯片厂讨厌钠盐、油雾、DOP,他们经常要求制造厂家使用他们认为安全的固体颗粒粉尘;有些制药厂要求直接使用室外大气中的粉尘测量过滤器。

中国效率分类
一般通风用过滤器分级
  对于一般通风用过滤器,两项国家标准按新过滤器的计数法效率将过滤器分成五个和四个等级。这两项标准曾对过滤器市场起了很好的规范作用,它们结束了部门间各自为战的局面,并在过去的“中效”范围增加了一级“高中效”,以适应当时人们对改善洁净室预过滤器性能的要求。
 
GB12218-89分级  I  II  III  IV  V
粒径,?m  ≥5.0  ≥1.0  ≥0.5
计数效率,%  <40  40≤E<80  20≤E<70  70≤E<99  95≤E<99.9
GB/T14295-93分级  粗效  中效  高中效  亚高效
粒径,?m  ≥5.0  ≥1.0  ≥0.5
计数效率,%  20≤E<80  20≤E<70  70≤E<99  95≤E<99.9
 
  表中的分级基于80年代末至90年代初的国内技术水平,尤其是考虑了当时国产光学粒子计数器的水平。这两项标准的修订工作已经被列入相关部门的议事日程。
  中国现有标准的计数法与国外计数法的主要差别在于:
  1,国内仅测量新过滤器效率,国外测量发尘各阶段效率的平均值;
  2,国内测量大于某粒径全部粒子的过滤效率,国外测量某粒径段粒子的效率;
  3,国外计数测量时使用标准人工粉尘,国内使用大气粉尘。
 
高效过滤器
  国家标准GB13554-92规定,高效过滤器为:
  1,按GB6165规定的钠焰法测试,其效率≥99.9%的过滤器;
  2,对粒径≥0.1?m的粒子,其效率≥99.999%的过滤器。
  前者指一般高效过滤器,相比之下,国外一般定义高效过滤器的效率为≥99.97%。
  后者指超高效过滤器。
  国家有关部门已经计划对高效过滤器的相关标准进行修订。


欧洲效率分类(CEN EN779)
  EN779-1993 EN1882-1998
规格 计重法 Arrestance
% 计径计数法
Particle Eff
0.4?m 平均,%  最易穿透粒径法
MPPS
%
G1
G2
G3
G4  ≤E<65
65≤E<80
80≤E<90
90≤E        
F5
F6
F7
F8
F9     40≤E<60
60≤E<80
80≤E<90
90≤E<95
95≤E     
H10
H11
H12
H13
H14
H15
H16
H17       85≤E<95  
95≤E<99.5
99.5≤E<99.95
99.95≤E<99.995
99.995≤E<99.9995
99.9995≤E<99.99995
99.99995≤E<99.999995
99.999995≤E         
注1:当试验终阻力为450Pa时,对0.4?m处的平均计数效率值相当于比色法效率值。
注2:由于是发尘试验,平均计数效率值高于中国现行方法测出的初始效率值。
   欧洲标准化协会新的计数法标准将取代原有EN779中规定的比色法。
 
欧洲旧分类,欧洲通风协会 Eurovent
  Eurovent 4/5-1979 Eurovent 4/4
规格  计重法 Arrestance  
%  比色法  
Dust-spot  
%  钠焰法  
Sodium Flame  
%
EU1
EU2
EU3
EU4 ≤E<65
65≤E<80
80≤E<90
90≤E        
EU5
EU6
EU7
EU8
EU9    40≤E<60
60≤E<80
80≤E<90
90≤E<95
95≤E     
EU10
EU11
EU12
EU13
EU14       95≤E<99.9  
99.9≤E<99.97  
99.97≤E<99.99  
99.99≤E<99.999  
99.999≤E    



美国分类(ASHRAE 52.2-1999)
  规格  计重法  
Arrestance  
%  计径计数法,%  
Particle Efficiency  
0.30~1.0?m    1.0~3.0?m    3.0~10?m
C-1
C-2
C-3
C-4    E<65
65≤E<70
70≤E<75
75≤E<80        
L-5
L-6
L-7
L-8 (80 ~ 85)
(85 ~ 90)
( > 90)       20≤E<35
35≤E<50
50≤E<70
70≤E<85
M-9
M-10
M-11
M-12          E<50
50≤E<65
65≤E<80
80≤E<90  
H-13
H-14
H-15
H-16        E<75
 75≤E<85
 85≤E<95
 95≤E      
UH-17
UH-18
UH-19 HEPA过滤器,参见IES标准  
DOP法,对0.3μm单分散相DOP粒子。  ≥99.97%
≥99.99%
≥99.999%
UH-20 ULPA过滤器,参见IES标准  
计数法,扫描,对0.1~0.2?m粒子。  ≥99.999%
美国环境科学院高效过滤器性能分类,IES-RP-CC001.3-1993
A类(Type A):额定风量下DOP试验,对0.3?m粒子的过滤效率≥99.97%。
B类(Type B):满足A类性能,并经过100%与20%额定风量比较捡漏试验。
C类(Type C):0.3?mDOP试验过滤效率≥99.99%,并经过多分散相DOP扫描试验。
D类(Type D):0.3?mDOP试验过滤效率≥99.999%,并经过多分散相DOP扫描试验。
E类(Type E):满足美国军用与原子能标准MIL-F-51477,MIL-F-51068,用于过滤毒物、核污染物等危险粉尘的过滤器,0.3?mDOP试验过滤效率≥99.97%。
F类(Type F):粒子计数扫描试验,对0.1~0.2μm粒子的过滤器效率>99.999%。

一般通风系统过滤器尺寸
袋式过滤器 — 592×592mm
  袋式过滤器是中央空调和集中通风系统中最常用过滤器品种。在发达国家,这种过滤器的名义尺寸为610×610mm(24”×24”),对应的实际外框尺寸为592×592mm。
过滤段由若干610×610mm的单元拼成。有时,为了排满过滤断面,在过滤段的边缘配有模数为305×610mm和508×610mm的过滤器。
 
常用袋式过滤器尺寸与过滤风量
袋式过滤器
名义尺寸
mm(英寸)  实际     额定风量   实际
边框尺寸          过滤风量
 mm     m3/h (cfm)   m3/h 占产品
总数
%
610×610(24”×24”)
305×610(12”×24”)
508×610(20”×24”)
其它尺寸 592×592  3400(2000)  2500~4500
287×592  1700(1000)  1250~2500
508×592  2830(1670)  2000~4000
   75%
15%
5%
5%
 
过滤断面布置实例
  
  以前,国产袋式过滤器没有统一尺寸规定。制造厂和设计师各行其是,这使得过滤器尺寸繁多。设计师费事、用户麻烦、过滤器生产水平低。
  进口中央空调涌入中国,24英寸随之而来。我们很难改变过滤器的英制尺寸,正如我们难以改变人们对电视机和自行车的习惯说法。尽管从未有人规定过,但近些年来24英寸这个外来尺寸成了国产过滤器的主流尺寸。
其它形式过滤器 — 仍是24英寸
  在通风系统中,除袋式过滤器外,人们开发了多种其它形式的过滤器。在确定尺寸时,只有少数厂家推行别出心裁的规格,多数厂家和用户固守着24”,过滤器的安装方式也大同小异。
  市场上有不少替代袋式过滤器的产品,如W型无隔板过滤器、带安装边框的箱形过滤器。为了夺取袋式过滤器的市场,它们中许多能与袋式过滤器互换,安装形式和边框尺寸也就要与袋式过滤器的相同。有些替代产品在尺寸上的微小差异,如:595mm,593mm,597mm。
  其它形式过滤器大都也是24”,实际尺寸因过滤器形式和生产厂家而异。如平板过滤器的边框尺寸多为595mm,箱形过滤器(有隔板或无隔板)的外框尺寸为592 mm、595 mm、或610mm。
用户喜欢通用性
  某用户,年消耗一般通风用过滤器6000多只,全部只有4种效率规格,2种安装尺寸规格。这给维护、备件存放和采购工作带来不少好处。多数过滤器厂家可以批量生产这些过滤器。批量集中,规格通用,供货没问题,质量好保证,价格也优惠。
  某用户,过滤器装机量200余只,有多达26种规格,这给日常维护和备件管理带来许多麻烦。供应商不肯降价,交货期长,质量没保证,改换供应商又不那么容易

高效过滤器尺寸
484系列
  1965年,国产高效过滤器亮相于蚌埠,它的外形尺寸为484×484×220mm。当时研制者设计的安装模数为500×500mm,考虑到周边需预留吊杆的位置,确定过滤器的断面为484×484 mm。另一种说法是,当时测绘了一只英国过滤器,它的尺寸是484×484mm。
  484mm尺寸过滤器的早期商品代号是GS-01和GB-01。其中,G代表“过滤器”,S代表“石棉纤维”,B代表“玻璃纤维”,01代表边框长484mm。这里的GB与“国标”毫不相干。
  484mm是中国高效过滤器的经典。30多年来,484×484×220mm一直是国产高效过滤器的主流。
630系列
  中国高效过滤器的另一流行尺寸为630×630×220mm。与484mm产生的背景类似,研制者确定的安装模数为650mm,减去安装间隙,就成了630mm。630mm的派生尺寸为315mm,945 mm和1260mm。
  630mm过滤器的早期商品代号为GB-03,其中03代表边框长630mm。
320mm
  320×320×260mm过滤器的早期商品代号为GB-02。这一规格曾与484mm和630mm系列并存,但现在已不多见。
国标系列
  国家标准曾规定高效过滤器的外框边长为400、500、600、700、800、900mm。这套尺寸标准从未得到过市场的认可。
610系列
  自40年代高效过滤器问世以来,发达国家的高效过滤器外框宽度始终以610mm(24")为主。80年代,进口过滤器随成套设备进入中国。90年代,610mm这一尺寸在国内流行。今天,610mm要反客为主。
    610mm的派生尺寸为203、305、762、915、1219、1524、1829mm(8”,12”,30”,36”,48”,60”,72”)。
  610系列传统有隔板过滤器的厚度为292mm和150 mm两种。70年代后出现的无隔板过滤器厚度多在65~100之间。
  空调器内使用的高效过滤器的厚度仍是292mm。宽度尺寸为610mm和305mm两种,有些过滤器以610mm和305mm为安装模数,实际尺寸略小些。
高效过滤器的额定风量
  习惯上,国产484mm和630mm高效过滤器的额定风量标为1000m3/h和1500m3/h。实际使用中,这种额定风量要打不少折扣。过滤器是按额定风量卖钱的,尽管不合理,但有商业好处,因此没人主动将额定数据中的“水分”挤掉。好在设计师们已经习惯了,无非是乘个“保险系数”。
  610mm系列过滤器的风量数据比较实在,一般无须乘保险系数。
设计师的对策
  今后若干年内,484mm、630mm、610mm三套尺寸系列会在中国并存。鉴于此,设计师可按照自己的嗜好,在这三套系列中任选其一。
  但是,要避免在同一工程中混用不同尺寸系列的过滤器,因为那样会给设计、施工、以及日后的维护和备件选购带来麻烦
美国防火等级
 
过滤器的防火等级,美国UL保险商试验所标准,UL-900-1997
二级(Class 1)
  过滤器(干净时)遇明火不燃烧,仅散发极微量的烟雾。
二级(Class 2)
  过滤器(干净时)遇明火轻微燃烧,或散发有限的烟雾,或两者同时发生。
 
过滤器结构与防火分类,美国环境科学与技术研究所IES-RP-CC001.3-1993
第一类(Grade 1):
  不燃结构,能承受恶劣的环境,结构坚固。主要用于军事、原子能、重要工业。
  满足美国军用标准MIL-F-51068。
第二类(Grade 2):
  阻燃结构,经耐水试验、耐低温试验、以及军用标准MIL-F-51068中的部分试验。
  满足美国UL-586标准的试验(火焰试验)。
第三类(Grade 3):
  遇火不燃烧,仅散发微量烟雾。符合UL-900标准中的一级。
第四类(Grade 4):
  遇火轻微燃烧,或散发有限烟雾。符合UL-900标准中的二级。
第五类(Grade 5):
  阻燃材料结构,无助燃物质,遇火仅产生少量烟雾或不产生烟雾。用于洁净室顶送风或侧送风处的空气过滤。
第六类(Grade 6):
  用于无特殊防火要求和不十分重要的场所。
  在滤清器行业,国际标准化组织指定AC细灰作为试验粉尘,虽然没指明产地,但依其成分
选用有效过滤面积大的过滤器
  气流实际通过滤料的面积称为“有效过滤面积”。除少量低效率过滤器外,有效过滤面积经常是过滤器迎风面的数倍、数十倍,有时达一百倍。
  被捕捉到的粉尘大都集中在过滤材料的迎风面上。过滤器中的有效过滤面积大,能容纳的粉尘就多,过滤器的使用寿命就长。
  有效面积大,穿过单位面积的风速就低,过滤器的阻力就小。
  增大有效过滤面积是延长过滤器使用寿命的最显著手段。
  经验表明,对于同种结构、同样滤料的过滤器,当终阻力确定时:滤料面积增加50%,过滤器的使用寿命会延长70%~80%;增加一倍,过滤器的使用寿命是原来的约3倍。
  滤料多,过滤器的价格会相应地提高,但提高的幅度肯定不如过滤器寿命延长的幅度。再则,有效面积大了,初阻力降低,系统的能耗也会下降。对用户来说,选用有效面积大的过滤器肯定合算。
  当然,要根据过滤器的特定结构和现场条件来考虑增加有效过滤面积的可能性。例如袋式过滤器,可以增加滤袋的数量和滤袋的长度;对于传统有隔板过滤器,可以同厂家探讨降低隔板的间隔以增加滤纸的褶数;对于设计中的项目,可以选择能容纳过滤材料多的那种过滤器。

高效过滤器必须经过逐台测试
  在国外,制造厂对高效过滤器进行逐台测试是不言而喻的事。在很讲究的制造厂内,对刚下生产线的高效过滤器进行测试,能拣出3%的过滤器有漏点,其中大部分可以修复成合格品,但仍有约1%因无法修复而报废。
  在国内制造厂家,对刚下线的高效过滤器进行测试,不合格率达3%~10%,极端情况下的不合格率可高达30%。可悲的是,国内数百家高效过滤器制造厂,有测试手段的不足10%,其中能坚持逐台测试的厂家更是屈指可数。大量未经测试的高效过滤器流入市场,而许多用户并不追究。
  目测是查不出过滤器的漏点的。对于高洁净度场合,一只漏气的过滤器就足以使整个工程失败。所以,每一只高效过滤器在出厂前,都必须在专门的试验台上进行标准性能检验。一旦选用了未经逐台测试的高效过滤器,用户就要承担工程失败的风险。
   各过滤器制造商间可能采用的是不同的测试方法,用户可能赞成或怀疑特定的方法。最基本的原则是,制造商必须对每台高效过滤器都进行例行测试,而具体的测试方法则可以另商量。  
   大多数制造商持有第三方对高效过滤器的检验报告或鉴定证书。这些文件只代表送检样品的性能,不保证您选购的那批过滤器是否合格。许多时候,商家向人们出示的第三方报告越多,人们越是要怀疑他自己是否真有测试手段,是否真对高效过滤器进行逐台测试。
  国内有个怪现象,长期以来很多厂家和科研部门不断地研制高效过滤器,但很少有人去操心检测手段,以致于用来说事儿的成果一大片,像样的产品却不多见。直到 2001年,仍有人要重新研制所谓“0.1?m高效过滤器”。研制了多年,当今国内大手笔的洁净项目,其高效过滤器仍被国外少数厂家垄断。
   当前,对于国内众多高效过滤器生产厂家而言,建立测试手段,并坚持逐台测试,这是改变国产高效过滤器名声的最紧迫任务,是提高产品竞争性的最直接手段,也是厂家目前最容易作到的事。
  坚持逐台测试会提高生产成本(测试费用,废品),价格也会略微提高,只要你能证明每台高效过滤器都经过测试,用户会相信你的产品。

比较纤维直径,粗辨过滤性能
  在过滤过程中,纤维是拦截粉尘的障碍物。纤维细,单位体积内的纤维数量就多;纤维多,过滤效率就高。
  气流绕纤维运动产生能耗,表现为纤维对气流的阻力。两块过滤效率相同的材料,粗纤维阻力大,细纤维阻力小。
   粉尘除了被纤维挡住外,还可以被先期捕捉住的粉尘阻拦,于是,纤维表面的粉尘以“树枝状结构”松散地堆积,纤维是“干”,粉尘是“枝”。纤维多,能形成的枝状结构就多,单位面积能容纳的粉尘就多,过滤器的使用寿命就长。纤维多,纤维间空当就小,由粉尘形成的枝状结构就牢固,集尘被吹散而造成二次污染的可能性就小。 
  同样厚度,同样蓬松度的两块滤料,细纤维滤料过滤效率高,细纤维滤料容尘能力大。  
  同样效率、同样结构,由不同纤维组成的两块滤料,细纤维滤料阻力低。
空调系统本身需要好的过滤器
  多年来,空调设计师根据用户的需求选择过滤器,如今,人们意识到,中央空调本身也要有好的过滤器来保护。
  只用低效率过滤器,空调系统毛病多:
    气道阻塞、风机结垢,使风量减小;
    换热部件效率降低;
    温湿度等测量与控制元件失灵;
    动态末端送风装置失灵;
    全热交换装置失效;
    管道内温湿度适中的积灰是微生物繁衍的理想场所。
  许多中央空调器,使用一、两年后,性能明显下降,打开空调器,症结一目了然。其现象:积灰;其根源:过滤器效率偏低