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WEIMI微米【微米科普】过滤效率
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发布时间：2022-04-26 15:22:30
过滤效率
⑴ 空气过滤器的“过滤效率”是指通过该过滤器被捕捉的粉尘量与原空气含尘量之比:
⑵ 过滤效率的确定是与测试方法分不开的，对同一只过滤器采用不同的测试方法进行测试，得出的效率值就不一样。所以，离开测试方法，过滤效率就无从谈起。
⑶ 不同效率、不同国家、不同厂商所使用的测试方法不尽相同。如果你一定要知道具体的效率数据，请别忘记规定具体的试验方法和计算效率的方法。
1.5 容尘量
⑴ 过滤器的容尘量是指过滤器在特定试验条件下，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. 比实际大气尘颗粒大得多的标准“道路尘”*；
* 欧美标准规定的试验粉尘俗称ASHRAE 尘，其成份是AC 细灰中混入规定比例的细炭黑和短纤维，所谓AC 细灰就是美国亚利桑那荒漠地带某特定地点的浮尘(Arizona Road Dust)。日本规定用自己的“关东亚黏土”，中国曾规定用黄土高原的浮尘。
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条件。
⑵ 容尘量并非过滤器报废时容纳大气粉尘的重量。
⑶ 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。只有试验条件和试验粉尘相同时，才能比较过滤器的使用寿命。
⑷ 在做容尘量测量时，要对过滤器进行破坏性发尘试验。
2. 过滤器分类
2.1 中国效率分级
⑴ 一般通风用过滤器有两项国家标准，这两项标准均按新过滤器的计数法效率分级。
⑵ GB12218-89 标准分五级，具体要求见下表；
⑶ GB/T14295-93 标准分四级，具体要求见下表；
⑷ 中国现有的标准计数法与国外计数法的主要差别是；
A. 国内仅测量新过滤器效率，国外测量发尘试验全过程的过滤器效率；
B. 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；
C. 国外计数测量时使用标准粉尘，国内使用大气粉尘。
⑸ 高效过滤器分类的国家标准GB13354-92 规定：
A. 按GB6165 规定的钠焰法测试，其效率≥99.9%的过滤器，称为高效过滤器。
B. 对粒径≥0.1μm 粒子，其过滤效率≥99.999%的过滤器，称为超高效过滤器.(也有称做“甚高效”过滤器)。
2.2 欧洲效率分级
⑴ 欧洲现行过滤器效率分级请见下表：
* 当试验终阻力为450Pa 时，对0.4μm 处的平均计数效率值相当于比色法效率值。
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。
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。
2.3 过滤器效率规格比较
为了方便对比可能面对的几种效率规格，我国研究过滤器专家蔡杰博士专门设计了一张效率比较图，蔡博士声明；该比较图仅供参考，如果希望准确，则应参照各种试验方法和效率规定的定义。
3. 过滤器过滤效率测试方法
3.1 计重法Arrestance
⑴ 计重法一般用于测量中央空调系统中作为预过滤的低效率过滤器。
⑵ 将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。
⑶ 试验用的尘源为大粒径、高浓度标准粉尘，各国使用的粉尘是不相同的。
⑷ 计重法试验的终止试验条件为：和用户约定的终阻力值，或试验者自己规定的终阻力值，终阻力值不同，计重效率就不同。
⑸ 计重法试验是破坏性试验，不能用作产品生产中的性能检验。
⑹ 计重法试验的相关标准：
美国标准: ANSI/ASHRAE 52.1 - 1992
英国标准: EN 779 - 1993
中国标准: GB 12218 - 1989
3.2 比色法Dust - spot
⑴ 比色法用于测量效率较高的一般通风用过滤器，中央空调系统中的大部份过滤器属于这种过滤器。
⑵ 试验台与试验粉尘与计重法相同。
⑶ 用装有高效滤纸的采样头在过滤器前后采样，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采样头上高效滤纸的通光量，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”，最终的比色效率是各试验阶段效率依发尘量的加权平均值。
⑷ 终止试验条件与计重法相似：和用户约定的终阻力值，或试验者自己规定的终阻力值，终阻力值不同，比色效率就不同。
⑸ 比色法试验是破坏性试验，不能用作产品生产中的性能检验。
⑹ 计重法试验的相关标准：
美国标准: ANSI/ASHRAE 52.1 - 1992
英国标准: EN 779 - 1993
中国从来没有使用过比色法，国内也没有比色法试验台。
⑺ 比色法曾经是国外通行的试验方法，这种方法正逐渐被计数法所取代。
3.3 大气尘计数法
⑴ 中国对一般用通风过滤器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，但应为它是建立在20 世纪80 年代国产计数器和相应测量水平面上，所以方法比较粗糙。
⑵ 尘源为大气中的“大气尘”。
⑶ 测量粉尘颗粒数的仪器为普通光学或激光粒子计数器。
⑷ 大气尘计数法的效率值只代表新过滤器的初始效率。
⑸ 标准: GB 12218 - 1989。
3.4 计数法Particle Efficiency
⑴ 试验台和发尘用的高浓度试验粉尘与计重法和比色法所用的类似。
⑵ 粉尘的“量”是微小粒径段颗粒物的个数，测量粉尘颗粒数的仪器为激光粒子计数器。
⑶ 试验过程中，在每次发尘试验的之前和之后，进行计数测量，并计算对各种粒径颗粒的过滤效率。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，各个阶段瞬时效率依发尘量的加权平均值。
⑷ 计数效率不再是单一数据，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，0.4μm处的计数效率值与传统比色法的效率值接近。
⑸ 欧洲标准规定，计数测量时使用特定的多分散用液滴，如用Laskin 喷管吹出的DENS 喷雾,或使用聚苯乙烯乳胶球(Latex)。*
*聚苯乙烯乳胶球(Latex)经常用作标定粒子计数器的标准粒子。
⑹ 美国标准规定，计数测量使用漂白粉。针对不同挡次的过滤器测量不同粒径范围的效率值，其试验终阻力也因效率档次不同而不同。
⑺ 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，制造厂可省去发尘过程，仅测量过滤器的初始计数效率。
⑻ 计数法试验的相关标准：
美国标准: ASHRAE 52.2 - 1999欧洲标准: PREN 779(CEN 草案，1999 年，该标准将取代EN779:1993 年规定的比色法)。
⑼ 比色法曾经是国外通行的试验方法，这种方法正逐渐被计数法所取代。
3.5 油雾法Oil Mist
⑴ 油雾法曾在前苏联、联邦德国和中国通用，现国外已经停止使用，中国也祗有部份滤材生产厂使用。
⑵ 尘源为油雾，德国规定用石蜡油，油雾粒径0.3μm - 0.5μm。中国标准对油的种类未做具体规定，祗规定油雾平均直径为0.28μm - 0.34μm， “量”是微小粒径段颗粒物的个数，测量粉尘颗粒数的仪器为激光粒子计数器。
⑶ 试验过程中，测试的“量”为含油雾空气的浊度，测试仪器为浊度计，以气样的浊度差别来判定过滤器(或过滤材料)对油雾颗粒的过滤效率。
⑷ 相关标准: 中国标准: GB 6165 – 85德国标准: DIN 24184 – 1990。
3.6 钠焰法Sodium Flame
⑴ 钠焰法起源于英国，20 世纪70 至90 年代在欧洲部份国家通行，随着扫描法的普及， 国际上已经不再使用钠焰法，现中国仍有相当一部份高效过滤器的生产厂家在使用钠焰法。
⑵ 尘源单分散相氯化钠(Nacl)盐雾，测试的“量”为含盐雾时氢气火焰的亮度，主要仪器为光度计。
⑶ 氯化钠溶液雾化后的气溶胶其粒径在0.2μm - 2.0μm，中值粒径约为0.6μm，对国内现有装置的实测结果为0.50μm。
⑷ 测试过程中，盐水在压缩空气的搅动下飞溅，经干燥形成的微小测试盐雾进入风道， 在过滤器前后分别采样，含盐雾的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，并以此来确定过滤器对盐碱的过滤效率。
⑸ 相关标准: 中国标准: GB 6165 – 85英国标准: BS 3928 – 1969欧洲标准: EuroventS 4/4。
3.7 DOP 法 Dioctyl Phthalate
⑴ DOP 的中文译名为，是塑料工业一种常用的增塑剂，也是一种常见的清洗剂，用0.3μm 的DOP 液滴做尘源测试高效过滤器过滤效率的方法称为DOP 法，得出的过滤效率称为DOP 效率，这种测试方法起源于美国，在国际上通行，中国从未实行过。
⑵ 将DOP 液体加热成蒸汽，蒸气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0.3μm*的作为尘源，这种方法也称为“热DOP法”。
*规定使用0.3μm 尘粒因为早期人们认为过滤器对0.3μm 的粉尘最难过滤。
⑶ DOP 液体用压缩空气鼓气泡，通过Laskin 喷管飞溅产生雾态人工尘的称为“冷DOP 法”，冷DOP 法产生的是多分散项DOP 粉尘，粒径在0.1μm - 1.0μm，≥0.35μm 的占90%以上，在对通风过滤器测试和对过滤器进行扫描测试时，人们经常使用冷DOP 法。
⑷ 利用多分散的DOP 测得的过滤器效率比用单分散的为高，两者现尚无转换关系可循。
⑸ 雾状DOP 0.3μm 微小液滴进入风道，测量过滤器前后气样的浊度，可确定过滤器对0.3μm 粉尘的过滤效率。
⑹ DOP 用于高效过滤器的测试已经有近40 年的历史，近几年来怀疑其所含环苯是致癌物质，现改用单分散的DOS DEHS，这些物质对IC 及盘片驱动器的生产有害，因此现常用粒径在0.1μm - 1.0μm 的单分散聚苯乙烯乳胶球(SPLS)。
⑺相关标准: 美国军用标准: MIL - STD - 282。
3.8 计数扫描法(MPPS 法) Most Penetratiable Particulate Size
⑴ 目前国际上高效过滤器的主流试验方法。
⑵ 用计数器对过滤器的整个出风面进行连续扫描检验，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。
⑶ MPPS 法顾名思义是要测量出最容易穿透的粉尘粒径的过滤效率，欧洲人的经验表明，最容易穿透的粉尘粒径在0.1μm - 0.25μm 之间的某一点，美国标准干脆规定只测量0.1μm - 0.2μm 区间。
⑷ 试验中使用的尘源是Laskin 喷管产生的多分散相DOP 液滴，或确定粒径的固体粉尘。
⑸ 若测试中使用的是凝结核计数器，则必须采用粒径已知的单分散相试验粉尘。
⑹ MPPS 法是测试高效过滤器最严格的方法，用这种方法替代其他各种传统的测试方法是必然的趋势。
⑺ 相关标准: 美国标准: IES - RP – CC007.1 - 1992欧洲标准: EN 1882.1 – 1882.5 – 1998 - 2000。
3.9 光度计扫描
⑴ 光度计扫描检漏的方法没有相应标准可依。
⑵ 用光度计对过滤器的整个出风面进行扫描检漏，这种扫描方法能快速、准确地找到过滤器的漏点，由于尘源一般为多分散相，光度计本身又不能确定粉尘粒径，所以这种扫描法给出的“过滤效率”没有什么实际意义。
⑶ 光度计扫描法对生产过程的质量控制很有效，所用的测试设备又比较简单，有些生产厂认为只要对滤料的品质和规格严格控制，过滤器的效率就已经确定了，因此仅进行以检漏为目的的光度计扫描就可以保证过滤器质量，但这种理念用户不太容易接受。
3.10 荧光法 Uranine
⑴ 只有法国使用，目前仅限于对部份核工业过滤器的测试，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法定为国家标准，荧光法更少使用了。
⑵ 荧光法的试验尘源为喷雾器产生的荧光素钠粉尘，根据法国标准,发尘装置产生的粉尘粒径的计数平均值为0.08μm，粒径的体积平均值为0.15μm。
⑶ 试验过程中在过滤器前后采样，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的效率。
⑷ 相关标准: 法国标准: NF X44 - 011 - 1972。
3.11 其他检方法
⑴ 变风量检漏，如果降低风量后过滤器效率降低，则肯定有漏点，变风量检查只能判断过滤器是否有漏，但不能对漏点定位。
⑵ 发烟检漏，在暗室中，在过滤器上游发烟，用一束强光去照射过滤器的出风面，当过滤器有漏点时，可以明显看出漏点处有一缕青烟，这种方法可以准确地对漏点定位。
⑶ 无污染检验，有些用户担心试验用的粉尘污染过滤器，他们经常要求过滤器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尘。
4. 过滤器的应用
4.1 合理确定各级过滤器效率
⑴ 通常情况下，最末一级过滤器决定空气的净化程度。
⑵ 上游的各级过滤器祗起保护作用，统称“预过滤器”。
⑶ 应妥善配置各级过滤器的效率，若相邻两级过滤器的效率规格相差太大，则前一级起不到保护后一级的作用；若两级相差不大，则后一级负担太小。
⑷ 合理的配置是每隔2 – 4 档设置一级过滤器，按欧洲现行过滤器效率分级，如末端使用H13 高效过滤器，前级可选用F5 – F8 – H10 三通级保护，末H13高效过滤器的使用寿命高达八年。
⑸ 洁净室末端高效过滤器的使用寿命应为5 –15 年，影响使用寿命的最主要因素是预过滤器本身质量的优劣和配置是否合理。
⑹ 洁净室末端高效过滤器前要有效率不低于F8 的过滤器来保护。
⑺ 在城市中央空调系统中，G3 – F6 是常见的初级过滤器。
⑻ 要点: 末级过滤器的性能要可靠，预过滤器的效率和配置要合理，初级过滤器的维护要方便。
4.2 高效过滤器的选用
⑴ 通常情况下，同材质的过滤器，效率高的阻力大，价格也高。
⑵ 高洁净度要求的洁净室可以选用效率较高的HEPA 或ULPA 过滤器，低洁净度要求的洁净室可以选用效率较低的HEPA 过滤器。
⑶ 高发尘量下过滤器效率的变化，对洁净室洁净度的影响不大，因此洁净度要求不高的洁净室不宜选用较高效率的高效过滤器。
⑷ 低发尘量下，较高效率的高效过滤器在低风速时对洁净度有明显的好处。因此，对要求高洁净度的洁净室在选用较高效率过滤器的同时，要降低其迎面风速。
4.3 风速对过滤器的影响
⑴ 在绝大多数情况下，风速越低，过滤器的使用效果越好。
⑵ 对于高效过滤器，风速减少一半，粉尘的透过率会降低一个数量级(效率数值增加一个9)，风速增加一倍，透过率会增加一个数量级(效率数值降低一个9)。
⑶ 对于高效过滤器，气流穿过滤材的速度一般在0.01- 0.04m/s，在这个范围内过滤器的阻力和过滤风量呈正比关系。如果一台额定风量为1000m3/h 的过滤器，其初阻力为250Pa，但在使用中其实际风量祗有500m3/h 时，它的初阻力可降为125Pa。
⑷ 一般通风用过滤器，气流穿过滤材的速度在0.13- 1.0m/s 范围内，阻力与风量不再是线性关系，而是一条上扬的弧线，当风量增加30%，阻力可能为增加50%。
⑸ 过滤器阻力是一个非常重要的参数，不要忘掉向过滤器供应商索要风量 -阻力曲线。
东莞市微米空气净化有限公司专业提供过滤棉,初效过滤棉,粗效过滤器,空调过滤网,活性炭棉,空气过滤器,初效过滤器,中效过滤器,高效过滤器等多种PM2.5空气净化产品，
