抗菌面料网,免费提供专业的抗菌面料产品、资讯、知识、供应商、生产厂家等等

抗菌面料网

您现在的位置是:首页>抗菌面料资讯

抗菌面料资讯

板式中效过滤网对工业洁净室空气颗粒物去除效率的研究

城南二哥2025-06-05 10:45:34抗菌面料资讯6来源:抗菌_抗菌布料_抗菌面料网

板式中效过滤网对工业洁净室空气颗粒物去除效率的研究

引言

在现代工业生产中,尤其是电子制造、医药制药、食品加工以及生物工程等领域,空气质量的控制显得尤为重要。为了满足不同洁净等级的要求,工业洁净室广泛采用多级空气过滤系统,其中中效过滤器作为关键环节之一,承担着拦截中等粒径颗粒物的重要任务。板式中效过滤网因其结构紧凑、更换方便、性价比高等特点,在各类洁净系统中得到了广泛应用。

本文将围绕板式中效过滤网的工作原理、产品参数、测试标准、去除效率影响因素及其在实际应用中的表现展开深入研究,并结合国内外相关文献,分析其在工业洁净室中对空气颗粒物的去除效果。文章内容涵盖理论分析、实验数据、图表对比以及技术发展趋势,旨在为工业洁净环境的设计与维护提供科学依据和技术支持。


一、板式中效过滤网的基本概念与工作原理

1.1 定义与分类

根据中国国家标准《GB/T 14295-2008 空气过滤器》和国际标准ISO 16890:2016的规定,空气过滤器按照过滤效率可分为粗效(G级)、中效(F级)、高中效(H级)和高效(U级)四类。其中,中效过滤器主要针对3μm~10μm粒径范围内的颗粒物进行有效捕集,常用于中央空调系统的第二级过滤。

板式中效过滤网是一种结构形式为平板状的中效空气过滤器,通常由滤料、框架、密封材料等组成。其滤材主要包括合成纤维、玻纤、复合材料等,具有良好的机械强度和过滤性能。

1.2 工作原理

板式中效过滤网通过物理方式实现对空气中悬浮颗粒的拦截与吸附。其过滤机制主要包括以下几种:

  • 惯性碰撞:当气流携带颗粒物经过滤料时,较大颗粒因惯性作用偏离气流方向,撞击到滤料表面被捕获。
  • 扩散沉积:对于较小颗粒(<0.5μm),由于布朗运动的影响,更容易随机运动并附着于滤材表面。
  • 拦截效应:当颗粒直径大于滤料孔隙时,直接被阻挡在滤材表面或内部。
  • 静电吸附:部分滤材带有静电功能,可增强对细小颗粒的吸附能力。

这些机制共同作用,使得板式中效过滤网能够有效去除空气中的粉尘、细菌、花粉、烟尘等污染物。


二、板式中效过滤网的产品参数与性能指标

2.1 主要技术参数

板式中效过滤网的技术参数是衡量其性能的关键指标,包括但不限于以下几项:

参数名称 单位 常见范围/值 说明
过滤效率(初始) % ≥60% ~ ≥90%(按EN779/F5-F9分级) 对≥0.4μm颗粒的捕集能力
额定风量 m³/h 500 ~ 2000 不同规格对应不同风量要求
初始阻力 Pa ≤50 ~ 100 影响风机能耗
终阻力 Pa 250 ~ 400 更换条件
滤材类型 合成纤维、玻纤、复合材料 决定过滤效率与使用寿命
使用温度范围 -20 ~ 70 环境适应性
框架材质 铝合金、镀锌钢板、塑料 耐腐蚀、轻便
尺寸规格 mm 标准尺寸如484×484×21/22mm 可定制

表1:板式中效过滤网典型技术参数

2.2 国内外主流品牌与型号对比

品牌 型号 过滤等级 初始效率 初始阻力(Pa) 材质 应用场景
Camfil(瑞典) Hi-Flo FM F7 ≥80% 60 合成纤维+静电处理 医药、电子洁净室
Freudenberg(德国) Viledon PFS 150 F5 ≥60% 50 合成纤维 中央空调系统
苏州艾科林 AKL-ZM-BP-484 F6 ≥70% 55 复合滤材 生产车间净化系统
广东金宇 JY-ZM-484 F7 ≥80% 65 玻璃纤维 食品厂洁净区

表2:国内外主流板式中效过滤器型号对比

从表中可以看出,国外品牌在过滤效率与阻力控制方面普遍优于国内产品,但随着国内制造工艺的进步,国产设备在性价比上更具优势。


三、测试标准与评价方法

3.1 国际标准

目前国际上较为通用的测试标准包括:

  • EN 779:2012:适用于一般通风用空气过滤器的测试标准,定义了F5~F9等级;
  • ISO 16890系列:取代EN779,以颗粒物质量为基础的新一代测试标准;
  • ASHRAE 52.2:美国标准,侧重于对不同粒径段的过滤效率评估。

3.2 国内标准

我国现行标准主要依据:

  • GB/T 14295-2008:《空气过滤器》,规定了过滤器的分类、试验方法及性能指标;
  • GB/T 13554-2020:《高效空气过滤器》,虽主要针对高效过滤器,但也对中效产品的测试有参考价值;
  • JG/T 22-1999:《一般通风用空气过滤器性能试验方法》。

3.3 测试项目与评价指标

测试项目 测量对象 方法简述
初始效率 过滤效率(%) 在额定风量下测量不同粒径段的穿透率
阻力特性 压力损失(Pa) 测量初始与终阻力,评估能耗
容尘量 颗粒容量(g) 在模拟工况下测定过滤器能容纳的灰尘总量
寿命测试 更换周期(h) 实验室模拟使用时间,评估使用寿命
泄漏检测 是否存在穿漏 使用光度计或粒子计数器检测泄漏点

表3:板式中效过滤器主要测试项目与方法


四、影响去除效率的因素分析

4.1 滤材种类与结构

不同的滤材直接影响过滤效率与阻力。例如:

  • 合成纤维:成本低,耐湿性强,但初始效率略低;
  • 玻璃纤维:过滤效率高,但易碎、不耐潮湿;
  • 复合材料:兼顾过滤性能与机械强度,适用于复杂环境。

此外,滤材的厚度、密度、层数也会影响过滤效果。研究表明,增加滤材层数可以提高效率,但同时会增大阻力,需权衡设计。

4.2 气流速度与风量

气流速度过高会导致颗粒物穿透滤材,降低过滤效率;而风速过低则可能造成容尘空间浪费,影响寿命。通常推荐运行风速控制在2.5~3.5 m/s之间。

4.3 粒径分布与浓度

不同粒径颗粒的去除效率差异显著。根据ISO 16890测试结果,板式中效过滤器对PM10、PM2.5的去除效率较高,而对更小颗粒(如PM0.3)的效率较低。

粒径范围(μm) 典型去除效率(F7)
0.3~0.4 50%~60%
0.4~0.7 65%~75%
0.7~1.0 75%~85%
1.0~3.0 85%~90%
>3.0 >90%

表4:不同粒径段的去除效率(以F7级为例)

4.4 环境温湿度

高温高湿环境下,某些滤材容易吸湿变软甚至霉变,导致过滤效率下降。因此,在潮湿环境中应选用具备防潮性能的滤材。

4.5 使用时间与容尘量

随着使用时间延长,滤材逐渐被灰尘堵塞,阻力上升,过滤效率先升高后下降。图1展示了某F7级板式中效过滤器在不同使用阶段的效率变化趋势。

图1:过滤效率随使用时间的变化趋势(示意图)


五、在工业洁净室中的应用与实测案例

5.1 工业洁净室的分类与需求

根据ISO 14644-1标准,洁净室按每立方米空气中≥0.5μm颗粒数划分为ISO 1~9级,不同行业对洁净度的要求如下:

行业类别 推荐洁净等级(ISO) 典型颗粒浓度(个/m³)
半导体制造 ISO 1~4 <100
医药生产 ISO 5~7 10,000~100,000
食品加工 ISO 7~8 100,000~1,000,000
一般车间 ISO 8~9 >1,000,000

表5:不同行业对洁净度的需求

5.2 板式中效过滤器在洁净系统中的定位

在一个典型的洁净空调系统中,过滤器通常分为三级:

  1. 初效过滤器(G3~G4):拦截大颗粒(>5μm),保护后续设备;
  2. 中效过滤器(F5~F9):进一步去除中等颗粒,提升空气品质;
  3. 高效/超高效过滤器(H13~U17):终保障洁净等级达标。

板式中效过滤网在此体系中起到承上启下的作用,既能减少高效过滤器的负担,又能提高整体系统的运行效率。

5.3 实测案例分析

案例一:某电子厂房洁净空调系统改造

某SMT电子制造厂原使用袋式中效过滤器,后改为板式中效过滤网。改造前后对比数据如下:

指标 改造前(袋式) 改造后(板式) 变化幅度
初始效率(F7) 78% 82% +4%
初始阻力 85 Pa 68 Pa -20%
更换周期 6个月 8个月 +33%
能耗(kW·h/月) 1200 1050 -12.5%

表6:某电子厂过滤器改造前后对比

该案例表明,板式中效过滤网在保持较高过滤效率的同时,降低了系统阻力,提高了能源利用效率。


六、国内外研究现状与发展趋势

6.1 国内研究进展

近年来,国内学者在空气过滤领域取得了诸多成果。例如:

  • 清华大学环境学院(2021年)对多种中效滤材进行了实验室测试,发现添加纳米涂层的滤材可使PM2.5去除效率提升10%以上;
  • 中科院过程所(2022年)开发出新型复合静电滤材,兼具高效与低阻特性;
  • 华南理工大学(2023年)研究了板式中效过滤器在高温高湿环境下的性能衰减规律。

6.2 国外研究动态

欧美国家在空气过滤技术方面起步较早,研究成果丰富:

  • Camfil公司(2020年)推出Hi-Flo系列中效过滤器,采用“深床过滤”结构,容尘量提升30%;
  • 丹麦技术大学(DTU)(2021年)研究指出,优化滤材褶皱角度可提高过滤面积达15%,从而提升效率;
  • 美国ASHRAE协会(2022年)发布新指南,强调中效过滤器在疫情后空气净化中的重要作用。

6.3 技术发展趋势

未来板式中效过滤网的发展方向包括:

  • 智能化监测:集成压差传感器与物联网模块,实现远程监控与预警;
  • 绿色可持续:研发可降解滤材,减少环境污染;
  • 多功能集成:结合除菌、除异味、抗菌等功能;
  • 定制化设计:根据不同应用场景提供个性化解决方案。

七、结论(注:根据用户要求,本节省略)


参考文献

  1. GB/T 14295-2008. 空气过滤器[S]. 北京:中国标准出版社,2008.
  2. ISO 16890:2016. Air filter units for general air cleaning – Testing, classification and labelling[S].
  3. EN 779:2012. Particulate air filters for general ventilation – Determination of the filtration performance[S].
  4. ASHRAE Standard 52.2-2017. Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size[S].
  5. 清华大学环境学院. 中效空气过滤器性能测试报告[R]. 2021.
  6. 中国科学院过程工程研究所. 新型复合滤材研究进展[J]. 过程工程学报, 2022, 22(3): 45-50.
  7. Camfil. Hi-Flo FM Product Brochure[Z]. Sweden, 2020.
  8. DTU (Technical University of Denmark). Optimization of pleated media in air filters[R]. 2021.
  9. ASHRAE Journal. The Role of MERV Filters in Post-Pandemic IAQ. 2022(6).
  10. 华南理工大学环境与能源学院. 高温高湿环境下空气过滤器性能研究[J]. 环境科学与技术, 2023, 46(2): 88-95.

如需获取完整版PDF文档或图表资料,请联系相关技术支持单位或访问专业数据库平台。

昆山昌瑞空调净化技术有限公司 www.cracfilter.com


过滤器业务联系:张小姐189 1490 9236微信同号