洁净室管理系列问题之空气过滤器管理

   过滤器的基本知识：过滤器是洁净室的主要空气净化设备，是空气净化的主要手段。因此，对于从事洁净室设计、建造和维护管理人员了解和掌握过滤器的基本知识是十分重要的。

  1、过滤器的分类：按过滤器的性能（效率、阻力、容尘量）来划分，通常将其划分成粗效、中效、高中效、亚高效、高效（HEPA）和超高效（ULPA）六类过滤器。

  我国国家标准《空气过滤器》GB/T 14295-93中将不同过滤器的效率和阻力规定如下：

  国家标准《高效空气过滤器》GB 13554-92中规定将高效过滤器按性能划分为A、B、C、D四类。D类又通称为超高效过滤器（或称为0.1μm高效过滤器或超低透过率过滤器）。

  国外将超高效过滤器（ULPA）的过滤效率指标规定为对于≥0.12μm粒子的过滤效率E≥99.9995%。关于我国和欧美对过滤器的分类比较如下：

  2、过滤器的过滤机理 过滤机理主要有拦截（过筛）、惯性碰撞、布朗扩散和静电等。

  ① 拦截：即过筛。大于筛孔的粒子拦截下来被过滤掉，小于筛孔漏过去。一般对大粒子有作用，效率很低，是粗效过滤器的过滤机理。

  ② 惯性碰撞：粒子尤其较大粒子随气流流动，作无规则运动。由于粒子的惯性或某种场力作用偏离气流方向，不随气流运动，而与障碍物碰撞、粘住而被过滤掉。粒子越大，惯性越大，效率越高。一般是粗效和中效过滤器的过滤机理。

  ③ 布朗扩散：气流中的微小粒子做无规则的布朗运动，与障碍物撞击被钩留粘住，而被过滤掉。粒子越小，布朗运动越强，与障碍物撞击机会越多，效率越高。这也被称作扩散机理。这是亚高效、高效和超高效过滤器的过滤机理。且纤维直径越接近粒子径效果越好。

  3、过滤器的性能：过滤器性能一般包括过滤效率E；初阻力Hc；容尘量g。

  ① 过滤效率 E = 被过滤器过滤掉的（捕集的）粒子量/未过滤前空气中粒子总量×100%，一般而言：≤0.1?m粒子主要作布朗扩散运动，粒径越小，效率越高。> 0.5?m粒子主要作惯性碰撞运动，粒径越大，效率越高。0.1 > d >0.5?m之间的粒子其过滤效率有一个最低点，即最大穿透率的粒径。

  ② 初阻力Hc：气流绕纤维运动产生微小阻力，无数微小阻力之和即滤料对空气的阻力。过滤器的阻力与气流速度有关，速度越大，阻力越大。过滤器的阻力分为初阻力（Hc）和终阻力（Hz）。初阻力（Hc）是过滤器器开始使用时额定风量下的阻力。终阻力（Hz）是过滤器更换时的阻力。一般Hz = 2×Hc。

  ③ 容尘量g：过滤器到达终阻力时在滤料上所容纳的灰尘重量。

  4、滤速：滤速是指空气垂直于滤料方向穿过滤料的速度。不是过滤器迎面风速。滤速越大粒子惯性力越大，对粗、中效过滤器而言效率越高，但滤速越大，过滤器对空气的阻力也越大。所以一般粗效过滤器滤速为1——2 m/s，中效过滤器的滤速0.2——1 m/s。滤速越大，不利于微小粒子的布朗运动，因此对高效、超高效过滤器的滤速一般控制在0.02 m/s左右。

  5、过滤器滤料和结构形式：粗效过滤器的滤料一般为：玻璃纤维、化纤、无纺布等其结构型式多为板式、折叠式和袋式。中效过滤器的滤料一般为玻璃纤维、化纤、无纺布等其结构型式多为袋式、楔形折叠式。高效过滤器的滤料主要是超细玻璃纤维滤纸。结构型式均为折叠式。有有隔板和无隔板之分。

  6、过滤器的使用和更换。

  ① 过滤器的使用：粗效、中效、高中效、亚高效、高效、超高效6种过滤器各有各的用途，必须正确使用，如果使用不当，不但不会起作用而且还会产生不良甚至相反的效果。因此，设计、建造和维护管理洁净室的人员要特别注意。粗效过滤器是作为预过滤器使用，一般是设置在空调箱内，其作用是过滤大颗粒的粒子，以保护其后的空调设备（如表冷器和加热器等）和中效以及更高级过滤器。一般粗效过滤器不能作为终端过滤器。中效过滤器一般设在空调箱的正压段，其作用是保护亚高效、高效过滤器等终端过滤器。它除去的是≥1.0?m的中小粒子。一般情况下，中效过滤器是中间过滤器，不能做预过滤器用，也不能做终端过滤器。高效和超高效过滤器都做为净化系统的终端过滤器。一般放置在洁净室的吊顶上。高效过滤器（HEPA）是洁净室的必须的终端过滤器。而超高效过滤器是0.1?m，10级、1级或更高级别洁净室必须的终端过滤器。

  ② 过滤器的更换：过滤器经过一段时间的运行，当过滤器的阻力达到其终阻力Hz时，一般情况下就要更换了，否则其性能就会下降，达不到应起的作用，甚至会影响系统的正常运行。对粗、中效过滤器而言，有一次性使用后废弃的也有可清洗后继续使用的，不过清洗后的粗、中效过滤器的阻力远比其初阻力大，效率也有所提高。然而亚高效、高效和超高效过滤器都是一次性的，使用后就废弃的。

  空气过滤器的合理管理不仅能保障产品安全和提升产品质量，还能有效节能降低成本。因此加强洁净室净化设备管理，是洁净工程管理的核心问题。