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。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≥10mm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。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。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≥10mm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。

终阻力建议值

过滤效率规格           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

高效与亚高效            400～600

 

 

容尘量是在特定试验条件下，过滤器容纳特定人工粉尘的重量。所谓“特定”，指的是：

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人工尘；

c.       标准规定，或委托方与试验方商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。

　　　只有在试验条件相同时，才能根据容尘量来粗略估计哪只过滤器的使用寿命会比另一只更长一些。“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，报废时它可能会容纳2.5kg的大气粉尘；另一只的容尘量为900g，到了你手里，它可能只能兜住1.5kg粉尘。

　　过滤器厂家和专业试验室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，其主要目的是评估过滤器在整个试验过程中的平均效率。容尘量是通过这种试验得到的一组数据中的一个数据。如果某个实验室曾对一大批过滤器进行过发尘试验，试验者可以利用一批容尘量数据来比较相关的过滤器。外人很难搞清那些容尘量的实际意义。

　　欧美大多数标准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。大多数过滤器不会发生效率降低现象，只有蓬松的粗纤维（≥10mm）制成的G3以下和少量G4过滤器可能出现这种情况，原因是纤维间空挡太大，兜不住灰尘。当终止条件是“初阻力的2倍或更高”时，问题就来了。阻力越高，过滤器中的粉尘就越多，容尘量就越大。一概规定为2倍也不公平，初阻力低那只好过滤器要吃亏。所以，委托人和试验者要终止试验的条件。如果终止试验的条件不明确，容尘量数据就没任何意义。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。中国标准没有规定对“中效”过滤器进行发尘试验。当两个人讨论容尘量时，你得知道对方说得是哪国话。

　　欧美标准规定的试验粉尘是Ashrae人工尘，其主要成分为美国亚利桑那荒漠地带某特定地点的浮尘（Arizona Road Dust，又译“道路尘”），并混入规定比例的细炭黑和短纤维。日本规定了自己的“道路尘”，其物理化学性能与美国粉尘相近。

　　80年代，北京冶金建筑设计院的刘爱芳搞出了中国自己的“道路尘”，其主要成分为延安某村落的浮尘，中国还出了几个相关标准。10多年间，她的小组总共生产过不到500公斤人工尘，其中大部分用于除尘装置试验，只有两个过滤器制造厂向她买过50公斤人工尘，充其量能做100个发尘试验。1995年，刘老太太退休了，而后，她那套生产粉尘的设备再也没有转动过。一个让用户寒心的推断：20年中，全国所有过滤器厂所做的发尘试验不到100次！由此再派生一个令制造厂和专家们脸红的推断：他们说的“容尘量”数据是多数是编造的

活性炭化学过滤器介绍

化学过滤器清除空气中的化学气体污染物，以满足微电子、核工业、制药、化工、环保、实验动物、轻工业等行业的需求。

工业发展和城市扩大，大气中的有害气体浓度增加；技术进步和生活改善，人们对纯净空气的要求提高。对化学过滤器的需求逐渐增加。

目前的化学过滤器多为活性炭过滤器。

 

吸附原理

   活性炭有选择性地吸附气体，而不是机械地“过滤”杂质。

活性炭表面有大量微孔，其中绝大部分孔径小于500A（1A=10-10m）。单位材料微孔的总内表面积称“比表面积”，比表面积可高达700～2300m2/g。

涉及吸附时，空气中的有害气体称“吸附质”，活性炭为“吸附剂”。由于分子间的引力，吸附质粘到微孔内表面。若伴有化学反应，称化学吸附，否则为物理吸附。

在吸附质被吸附剂吸附的同时，也会有部分吸附质脱离吸附剂，称“脱附”。使用中，吸附能力会不断减弱，脱附增加，增加到某一程度，活性炭报废。

有时，加热或用水蒸汽熏蒸可使吸附质脱离吸附剂，使活性炭再生。

 

活性炭材料

 

活性炭材料分颗粒炭、纤维炭。

传统的颗粒活性炭有煤质炭、木质炭、椰壳炭、骨炭。有时，颗粒炭被制成粉末，粘在其它多孔材料上，再加工成型。

纤维活性炭由含碳有机纤维制成。它的孔径小（<50A）、吸附容量大、吸附快、再生快。常用纤维基材有酚醛、植物纤维、聚丙烯腈、沥青。

 

活性炭吸附性能

 

   吸附容量 ─ 对某种气体，单位活性炭所能吸附的最大量称“吸附容量”。不同材料，或吸附不同气体，吸附容量不同。

滞留时间 ─ 气流穿过活性炭层的时间称“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，过滤风速不能太高。

使用寿命 ─ 新的活性炭吸附效率高，使用中效率不断衰减，当过滤器下游有害物浓度接近允许范围时，过滤器报废。报废前的使用时间为使用寿命，也称“穿透时间”。

选择性 ─ 一般说来，分子量大或沸点高的气体易吸附；挥发性有机气体比无机小分子气体易吸附；化学吸附比物理吸附选择性强。活性炭经化学浸渍后，增加对特定气体的吸附能力。

 

活性炭过滤器的选用

 

    影响活性炭过滤器吸附效率和使用寿命的主要因素有：污染物的种类和浓度，气流的温度、压力、相对湿度、滞留时间。

实际选用时，要根据污染物种类、浓度和处理风量等条件，确定活性炭的种类和过滤器形式。

通过监测过滤器前后污染物浓度变化，可以判定活性炭是否应更换。但目前国内尚无方便实用的监测手段，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确定过滤器的使用寿命。

       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；下游过滤器滤除活性炭本身的发尘。

 

光触媒技术 

　　光触媒是一种利用光的能量进行反应的触媒，在一般状态下是绝缘体，经吸收能量后表面电子受激发而流动，从而变成导体的一种特殊的物质。有不少品牌是采用半导体二氧化钛作为触媒，在空气中发生光催化氧化作用，产生活性物质，达到净化空气、抗菌防霉的目的。据介绍，光催化氧化作用并不消耗光触媒材料本身，因此此法有“一劳永逸”之说。

 

 

空气过滤中的单位名称和换算方式

 

一、Å，埃

　　1Å = 10^-8cm = 10^-10m

Å是光波长度和分子直径的常用计量单位。从长度单位上讲，Å比纳米小一个数量级。cfm（cubic foot per minute），立方英尺 /分钟

　　英制风量单位，1 cfm ≈ 1.7 m³/h         (2000 cfm = 3400 m³/h)

注:英国人现已不用英制。美国人和日本人有时仍用英制单位。

二、℉ (Fahrenheit)，华氏温标

在现代温标中，纯净水的冰点0℃=32℉，沸点100℃=212℉。北美国家使用华氏温标。

三、fpm (foot per minute)，英尺/分钟

　　英制风速单位，1000 fpm ≈ 5.08 m/s     mbar (millibar)，毫巴

　　气压单位，有时用于过滤器阻力，1 mbar = 100 Pa = 10 mm WG

四、mg (milligram)，毫克

1mg = 0.001g

　　空气中的粉尘浓度常以mg/m³来度量。

五、mil，密耳

　　1 mil = 0.001英寸 = 0.0254 mm

　　薄板厚度的英制计量单位，美国一些厂家仍使用这一单位计量滤纸厚度。

六、m (micrometer)，微米

　　1 m = 0.001mm

　　过滤行业中描述粉尘粒度和纤维直径时最常用的尺寸单位。

七、nm (nanometer)，纳米

　　1nm = 0.001 m

　　当某些材料的尺寸小到以纳米来度量时，有关这些材料的制作、测量、利用的技术称“纳米技术”。

 

 

 

过滤器效率对照表1

 

 

 

 

过滤器效率对照表2

 

注·此表的原创者为蔡杰博士

 

 

 

 

 

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