化纖袋式中效過濾器在無塵車間中的組合應用方案 概述 在現代工業生產，尤其是電子、醫藥、食品等行業中，無塵車間（Cleanroom）是保證產品質量和生產環境的關鍵要素。無塵車間通過控製空氣中的顆粒物濃...
化纖袋式中效過濾器在無塵車間中的組合應用方案
概述
在現代工業生產，尤其是電子、醫藥、食品等行業中，無塵車間（Cleanroom）是保證產品質量和生產環境的關鍵要素。無塵車間通過控製空氣中的顆粒物濃度，為生產過程提供一個高度潔淨的環境。空氣過濾係統是無塵車間的重要組成部分，而化纖袋式中效過濾器因其優異的過濾性能、較大的容塵量、較低的壓損和長壽命等特點，被廣泛應用於無塵車間的空氣淨化係統中。本文將詳細介紹化纖袋式中效過濾器的特性、類型、應用原理，並重點探討其在無塵車間中的組合應用方案，力求為無塵車間的空氣淨化係統設計提供參考。
1. 化纖袋式中效過濾器概述
1.1 定義與作用
化纖袋式中效過濾器是一種利用化學纖維材料作為濾料製成的袋式過濾器，其主要作用是捕集空氣中的中等大小的顆粒物，如灰塵、花粉、黴菌孢子等。它通常作為初效或高效過濾器的前置過濾器，以延長後級過濾器的使用壽命，並降低整個空氣淨化係統的運行成本。
1.2 結構與工作原理
化纖袋式中效過濾器通常由框架和濾袋兩部分組成。框架一般采用鍍鋅鋼板、鋁合金或不鏽鋼等材料製成，用於支撐和固定濾袋。濾袋則由多層化纖濾料縫製而成，其數量和尺寸根據所需的過濾效率和風量進行設計。
工作原理：含有顆粒物的空氣通過過濾器時，顆粒物會被濾料纖維阻擋、攔截、慣性碰撞、擴散和靜電吸附等作用捕集下來，從而實現空氣淨化。袋式結構增大了過濾麵積，提高了容塵量，降低了壓損。
1.3 主要特點
- 過濾效率高： 能夠有效捕集1-5μm的顆粒物，過濾效率可達60%-95%（計重法）。
- 容塵量大： 袋式結構增大了過濾麵積，使其能夠容納更多的灰塵，延長了使用壽命。
- 壓損低： 經過特殊設計的濾袋結構，能夠降低空氣阻力，減少壓損。
- 通用性強： 適用於各種類型的通風空調係統。
- 更換方便： 袋式結構易於更換和維護。
- 性價比高： 在保證過濾效果的同時，具有較低的運行成本。
2. 化纖袋式中效過濾器的分類
2.1 按照過濾效率分類
根據EN779:2012標準，中效過濾器可分為：
| 等級 | 平均計重效率 | 對比色法效率 | 典型應用 |
|---|---|---|---|
| M5 | 40% ≤ Em < 60% | 一般通風係統，粗過濾 | |
| M6 | 60% ≤ Em < 80% | 商業建築，辦公場所 | |
| F7 | 80% ≤ Em < 90% | 精密儀器製造，醫藥生產 | |
| F8 | 90% ≤ Em < 95% | 高潔淨度要求場所 | |
| F9 | Em ≥ 95% | 高潔淨度要求場所 |
注： Em為平均計重效率。
2.2 按照濾料材質分類
- 普通化纖濾料： 常用的有滌綸、丙綸等，價格較低，適用於一般通風係統。
- 覆膜化纖濾料： 在普通化纖濾料表麵覆上一層薄膜，可以提高過濾效率和防潮性能。
- 靜電化纖濾料： 通過靜電吸附作用，提高對細小顆粒物的捕集能力。
2.3 按照結構形式分類
- 平麵袋式過濾器： 濾袋呈平麵狀，結構簡單，價格低廉。
- 深褶袋式過濾器： 濾袋呈深褶狀，增大了過濾麵積，提高了容塵量。
- V型袋式過濾器： 濾袋呈V型排列，氣流分布均勻，壓損較低。
- 自立式袋式過濾器： 濾袋本身具有支撐結構，無需額外的框架支撐。
3. 化纖袋式中效過濾器的技術參數
以下表格列出了化纖袋式中效過濾器的一些典型技術參數，具體參數會因品牌和型號而異：
| 參數 | 單位 | 數值範圍 |
|---|---|---|
| 過濾效率 | % | 60-95 (計重法) |
| 額定風量 | m³/h | 500-5000 |
| 初始壓損 | Pa | 50-250 |
| 終阻力 | Pa | 250-450 |
| 濾料材質 | – | 滌綸、丙綸、覆膜化纖、靜電化纖 |
| 框架材質 | – | 鍍鋅鋼板、鋁合金、不鏽鋼 |
| 使用溫度 | ℃ | -20 ~ 80 |
| 相對濕度 | % | ≤ 90 |
| 濾袋數量 | 個 | 3-12 |
| 濾袋深度 | mm | 300-900 |
4. 化纖袋式中效過濾器在無塵車間中的應用
4.1 應用原理
在無塵車間中，化纖袋式中效過濾器通常作為初效或高效過濾器的前置過濾器，其主要作用是：
- 保護後級過濾器： 攔截空氣中的大部分顆粒物，減少後級過濾器的負荷，延長其使用壽命。
- 降低運行成本： 相對比更換價格昂貴的高效過濾器，更換中效過濾器成本較低，有助於降低整個空氣淨化係統的運行成本。
- 提高空氣潔淨度： 進一步淨化空氣，提高無塵車間的空氣潔淨度。
4.2 組合應用方案
以下是一些常見的化纖袋式中效過濾器在無塵車間中的組合應用方案：
方案一：初效過濾器 + 中效過濾器 + 高效過濾器
- 初效過濾器： 攔截空氣中的大顆粒物，如樹葉、昆蟲等。
- 中效過濾器： 攔截1-5μm的顆粒物，保護後級高效過濾器。
- 高效過濾器： 攔截0.3μm及以上的顆粒物，達到無塵車間的潔淨度要求。
適用場景： 適用於對空氣潔淨度要求較高的無塵車間，如電子、醫藥等行業。
方案二：中效過濾器 + 高效過濾器
- 中效過濾器： 作為前置過濾器，攔截大部分顆粒物。
- 高效過濾器： 進一步淨化空氣，達到無塵車間的潔淨度要求。
適用場景： 適用於對空氣潔淨度要求一般的無塵車間，如食品、化妝品等行業。
方案三：初效過濾器 + 兩級中效過濾器 + 高效過濾器
- 初效過濾器： 攔截大顆粒物
- 一級中效過濾器： 攔截較大顆粒物，延長二級中效過濾器壽命
- 二級中效過濾器： 進一步攔截顆粒物，保護高效過濾器
- 高效過濾器： 終過濾，達到潔淨度要求
適用場景： 適用於空氣含塵量高，對過濾器壽命有較高要求的無塵車間。
方案四：FFU (風機過濾單元) + 中效過濾器
- 中效過濾器： 安裝在FFU的進風口，作為前置過濾器。
- FFU： 集成了風機和高效過濾器，提供潔淨空氣。
適用場景： 適用於局部潔淨度要求較高的場合，如生產線上的關鍵工位。
4.3 應用注意事項
- 選擇合適的過濾效率： 根據無塵車間的潔淨度要求和空氣含塵量，選擇合適的過濾效率的中效過濾器。
- 定期更換過濾器： 根據壓損情況和使用時間，定期更換中效過濾器，以保證過濾效果。
- 注意安裝方向： 確保氣流方向與過濾器上的箭頭方向一致。
- 密封性： 確保過濾器與框架之間的密封性，防止空氣泄漏。
- 維護記錄： 建立過濾器更換和維護記錄，以便於管理和追溯。
5. 案例分析
案例一：某電子廠無塵車間空氣淨化係統改造
該電子廠原有的空氣淨化係統采用初效過濾器 + 高效過濾器的組合，但由於生產過程中產生大量的粉塵，導致高效過濾器的使用壽命大大縮短，運行成本較高。經過分析，該廠決定在初效過濾器和高效過濾器之間增加一級F7級化纖袋式中效過濾器。改造後，高效過濾器的使用壽命延長了2倍，運行成本降低了30%。
案例二：某製藥廠無菌車間空氣淨化係統
該製藥廠無菌車間對空氣潔淨度要求極高，采用初效過濾器 + F8級化纖袋式中效過濾器 + 高效過濾器 + ULPA超高效過濾器的四級過濾係統。通過多級過濾，確保了空氣中的顆粒物濃度達到無菌要求。
6. 結論與展望
化纖袋式中效過濾器在無塵車間中發揮著重要的作用，其優異的過濾性能、較大的容塵量、較低的壓損和長壽命等特點，使其成為無塵車間空氣淨化係統中不可或缺的組成部分。隨著技術的不斷發展，新型化纖濾料和過濾器結構不斷湧現，未來化纖袋式中效過濾器將在無塵車間中發揮更加重要的作用。
7. 參考文獻
- [1] GB/T 6165-2021 高效空氣過濾器性能試驗方法
- [2] GB/T 14295-2019 空氣過濾器
- [3] EN 779:2012 Particulate air filters for general ventilation – Determination of the filtration performance
- [4] ASHRAE Standard 52.2-2017 Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size
- [5] 劉忠偉, 王樹濤, 孫宏偉. 空氣過濾器在潔淨室中的應用[J]. 暖通空調, 2018, 48(08): 112-117.
- [6] 王敏, 張強, 李明. 潔淨室空氣過濾器的選擇與應用[J]. 潔淨與空調技術, 2019(03): 34-38.
希望本文能夠幫助您更好地了解化纖袋式中效過濾器在無塵車間中的應用。
