凈化空調(diào)空氣過(guò)濾器知識(shí)詳細(xì)介紹
凈化空調(diào)
空氣過(guò)濾器知識(shí)詳細(xì)介紹
一、空氣過(guò)濾原理
粉塵與過(guò)濾介質(zhì)的粘接力空氣中的塵埃粒子,或隨氣流做慣性運(yùn)動(dòng),或做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),或受某種場(chǎng)力的作用而移動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)中的粒子撞到障礙物,粒子與障礙物之間的范德瓦爾斯力使他們粘在一起。
過(guò)濾介質(zhì)材料應(yīng)能既有效地?cái)r截塵埃粒子,又不對(duì)氣流形成過(guò)大的阻力。雜亂交織的纖維形成對(duì)粒子的無(wú)數(shù)道屏障,纖維間寬闊的空間允許氣流順利通過(guò)。
目前廣泛使用的材料有玻璃纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維、植物纖維等。
與粉塵撞擊過(guò)濾介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)解釋,常見的過(guò)濾機(jī)理分為慣性原理、擴(kuò)散原理、靜電力。
大顆粒粉塵在氣流中作慣性運(yùn)動(dòng)。氣流遇障繞行,粉塵因慣性偏離氣流方向并撞到障礙物上。粒子越大,慣性力越強(qiáng),撞擊障礙物的可能性越大,因此過(guò)濾效果越好。小顆粒粉塵作無(wú)規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng).粉塵越小,無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈,撞擊障礙物的機(jī)會(huì)越多,因此過(guò)濾效果越好。
空氣中小顆粒粉塵主要作布朗運(yùn)動(dòng),粒子越小,過(guò)濾器的效率越高;大顆粒粉塵主要作慣性運(yùn)動(dòng),粒子越大,過(guò)濾器的效率越高。擴(kuò)散和慣性效果都不明顯的那部分粉塵難過(guò)濾,對(duì)過(guò)濾器性能而言,過(guò)濾效率低點(diǎn)的效率值具代表性。
若過(guò)濾材料帶靜電或粉塵帶靜電,過(guò)濾效果可以明顯改善。其原因主要有兩條:靜電使粉塵改變運(yùn)動(dòng)軌跡并撞向障礙物;靜電力使粉塵在介質(zhì)上粘得更牢固。
過(guò)濾器阻力被捕捉的粉塵對(duì)氣流產(chǎn)生附加阻力,使用中過(guò)濾器的阻力會(huì)逐漸增加。被捕捉到的粉塵與過(guò)濾介質(zhì)合為一體而形成附加的障礙物,所以使用中過(guò)濾器的過(guò)濾效率也會(huì)有所提高。被捕捉的粉塵大都聚集在過(guò)濾材料的迎風(fēng)面上。濾料面積越大,能容納的粉塵越多,過(guò)濾器的使用壽命就越長(zhǎng)。
濾材上積塵越多,阻力越大。當(dāng)阻力大到不合理的程度時(shí),過(guò)濾器報(bào)廢。有時(shí),過(guò)大的阻力會(huì)使過(guò)濾器上已捕捉到的灰塵飛散,出現(xiàn)這種危險(xiǎn)時(shí),過(guò)濾器也該報(bào)廢。
過(guò)濾器阻力隨氣流量的增加而提高,通過(guò)增大過(guò)濾材料面積,可以降低穿過(guò)濾料的相對(duì)風(fēng)速,以減小過(guò)濾器阻力。
新過(guò)濾器的阻力為初阻力,對(duì)應(yīng)的報(bào)廢為終阻力。終阻力=2~4初阻力。
二、過(guò)濾效率與試驗(yàn)方法
過(guò)濾器效率的實(shí)際含義和具體數(shù)值因試驗(yàn)方法的不同而大不一樣。在工程上,為了省事并為了減少誤解,出現(xiàn)了幾種用代號(hào)表示效率規(guī)格的方法。
2.1一般通風(fēng)過(guò)濾器試驗(yàn)方法
◇計(jì)重法Arrestance
試驗(yàn)塵源為大粒徑、高濃度標(biāo)準(zhǔn)粉塵。粉塵的主要成分是經(jīng)篩選的、規(guī)定地區(qū)的浮塵,再摻入規(guī)定量的細(xì)碳黑和短纖維。大多數(shù)國(guó)家規(guī)定使用美國(guó)亞利桑那荒漠地帶的“道路塵”(ArizonaRoadDust),中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)曾規(guī)定使用黃土高原某村落的塵土,日本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用源于日本的“關(guān)東亞黏土”。測(cè)量的“量”為粉塵重量。
過(guò)濾器裝在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)風(fēng)洞內(nèi),上風(fēng)端連續(xù)發(fā)塵。每隔一段時(shí)間,測(cè)量穿過(guò)過(guò)濾器的粉塵重量或過(guò)濾器上的集塵量,由此得到過(guò)濾器在該階段按粉塵重量計(jì)算的過(guò)濾效率。終的計(jì)重效率是各試驗(yàn)階段效率依發(fā)塵量的加權(quán)平均值。
計(jì)重法試驗(yàn)的終止試驗(yàn)的條件為:約定的終阻力值,或效率明顯下降時(shí)。這里的所謂“約定”是指客戶與試驗(yàn)者間的約定,或試驗(yàn)者自己的規(guī)定。顯然,約定終止試驗(yàn)的條件不同,計(jì)重效率值就不同。
終止試驗(yàn)時(shí),過(guò)濾器容納試驗(yàn)粉塵的重量稱為“容塵量”。
計(jì)重法用于測(cè)量低效率過(guò)濾器,那些過(guò)濾器一般用于中央空調(diào)系統(tǒng)中的預(yù)過(guò)濾。
計(jì)重法試驗(yàn)是破壞性試驗(yàn),不能用于制造廠的日常產(chǎn)品性能檢驗(yàn)。
◇比色法Dust-spot
試驗(yàn)臺(tái)和試驗(yàn)粉塵與計(jì)重法所用相同。粉塵“量”為采樣點(diǎn)高效濾紙的通光量。
在過(guò)濾器前后采樣,采樣頭上有高效濾紙,顯然,過(guò)濾器前后采樣點(diǎn)高效濾紙的污染程度會(huì)不同。試驗(yàn)中,每經(jīng)過(guò)一段發(fā)塵試驗(yàn),測(cè)量不發(fā)塵狀態(tài)下過(guò)濾器前后采樣點(diǎn)高效濾紙的通光量,通過(guò)比較濾紙通光量的差別,用規(guī)定計(jì)算方法得出所謂“過(guò)濾效率”。終的比色效率是試驗(yàn)全過(guò)程各階段效率值依發(fā)塵量的加權(quán)平均值。
終止試驗(yàn)的條件與計(jì)重法條件相似:約定的終阻力值,或效率明顯下降時(shí)。
比色法用于測(cè)量效率較高的一般通風(fēng)用過(guò)濾器,空調(diào)系統(tǒng)中的大部分過(guò)濾器屬于這種過(guò)濾器。比色法曾是國(guó)外通行的試驗(yàn)方法,這種方法逐漸被計(jì)數(shù)法所取代。嚴(yán)格的比色法是破壞性試驗(yàn)。
◇大氣塵計(jì)數(shù)法
塵源為自然大氣中的“大氣塵”。粉塵的“量”為大于等于某粒徑的全部顆粒物個(gè)數(shù)。測(cè)量粉塵的儀器為普通光學(xué)或激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器。效率值為新過(guò)濾器的初始效率。
大氣塵計(jì)數(shù)法用于測(cè)量一般通風(fēng)用過(guò)濾器。其效率值只代表新過(guò)濾器的性能。
中國(guó)的效率分級(jí)是建立在大氣塵計(jì)數(shù)法基礎(chǔ)上的。
◇計(jì)數(shù)法ParticleEfficiency
試驗(yàn)臺(tái)與計(jì)重法和比色法所用類似,發(fā)塵所用的高濃度試驗(yàn)粉塵也與計(jì)重法和比色法所用類似。粉塵的“量”是微小粒徑段顆粒物的個(gè)數(shù)。測(cè)量粉塵的儀器為激光粒子計(jì)數(shù)器。
試驗(yàn)過(guò)程中,在每次發(fā)塵試驗(yàn)的之前和之后,進(jìn)行計(jì)數(shù)測(cè)量,并計(jì)算過(guò)濾器對(duì)各種粒徑顆粒物的過(guò)濾效率。當(dāng)達(dá)到終止試驗(yàn)的條件時(shí)停止試驗(yàn)。過(guò)濾器的典型效率值是在規(guī)定粒徑范圍內(nèi),各階段瞬時(shí)效率依發(fā)塵量的加權(quán)平均值。
歐洲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,計(jì)數(shù)測(cè)量時(shí)使用的特定的多分散相液滴,如用Laskin噴管吹出的DEHS噴霧,或使用與標(biāo)定計(jì)數(shù)器所用標(biāo)準(zhǔn)顆粒物相同的Latex乳膠球。美國(guó)規(guī)定計(jì)數(shù)測(cè)量使用漂白粉。
計(jì)數(shù)效率不再是個(gè)單一的數(shù)值,而是一條沿不同粒徑的過(guò)濾效率曲線。歐洲的試驗(yàn)表明,當(dāng)試驗(yàn)的終阻力為450Pa時(shí),0.4?放m處的計(jì)數(shù)效率值與傳統(tǒng)比色法效率值接近。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定針對(duì)不同檔次的過(guò)濾器測(cè)量不同粒徑范圍的效率值,其試驗(yàn)終阻力仍是“2倍初阻力或更高”。
完整的計(jì)數(shù)效率測(cè)試是破壞性試驗(yàn),不能用于產(chǎn)品的日常檢驗(yàn)。
計(jì)數(shù)法效率正在取代比色法效率。
2.2過(guò)濾器按效率分級(jí)
用不同方法測(cè)出的過(guò)濾效率值可能相差很大,例如,一只計(jì)策法95%的過(guò)濾器,若用比色法測(cè)量出的效率可能只有30%,用DOP法測(cè)試可能根本就測(cè)不出任何效率。為了方便,人們經(jīng)常使用代號(hào)來(lái)表示過(guò)濾器的效率。
目前在國(guó)內(nèi),“初、中、高”的說(shuō)法仍普及,占第二位的是歐洲的G~F~H~U分
類,再往后是歐洲早期的EU分類,美國(guó)分類方法尚不流行。目前不存在被世界各國(guó)以及各行各業(yè)都接受的效率標(biāo)識(shí)方案,今后若干年內(nèi)也難出現(xiàn)。
2.3健全測(cè)試手段是過(guò)濾器行業(yè)當(dāng)務(wù)之急
目前國(guó)內(nèi)過(guò)濾器廠商難以為市場(chǎng)提供高質(zhì)量產(chǎn)品,其主要原因是測(cè)試技術(shù)而不是制造技術(shù)。
高效過(guò)濾器出廠前必須經(jīng)過(guò)逐臺(tái)性能試驗(yàn),這在國(guó)外是不言而喻的事,而國(guó)內(nèi)眾多過(guò)濾器制造廠中有檢測(cè)手段的不足5%,即使有也不是全檢。測(cè)試手段不完善,國(guó)產(chǎn)過(guò)濾器的市場(chǎng)表現(xiàn)就只能限于低檔次、小批量、非正常行為的競(jìng)爭(zhēng)。
此外,國(guó)內(nèi)的高效過(guò)濾器試驗(yàn)方法應(yīng)盡快與國(guó)際接軌。半導(dǎo)體待業(yè)已經(jīng)明確拒絕傳統(tǒng)的鈉鹽法和DOP法,沒(méi)有掃描臺(tái)的廠商很難將過(guò)濾器賣給新建的芯片廠,而今后幾年國(guó)內(nèi)新建芯片廠將需要數(shù)億元的高效過(guò)濾器,如果不迅速采取行動(dòng),這個(gè)大生意將沒(méi)國(guó)內(nèi)過(guò)濾器廠家的事。
具有一般通風(fēng)用過(guò)濾器試驗(yàn)臺(tái)的國(guó)內(nèi)廠家屈指可數(shù),這使得大多數(shù)國(guó)產(chǎn)通風(fēng)過(guò)濾器的性能沒(méi)有保證。過(guò)濾器主流廠家有實(shí)力添置好的試驗(yàn)臺(tái),但他們沒(méi)有意識(shí)到性能試驗(yàn)的重要性。
三、過(guò)濾器選用經(jīng)驗(yàn)
3.1合理確定各級(jí)過(guò)濾器效率
一般情況下,末一級(jí)過(guò)濾器決定送風(fēng)的潔凈程度,上游各級(jí)過(guò)濾器起保護(hù)作用,它保護(hù)下風(fēng)端過(guò)濾器以延長(zhǎng)其使用壽命,或保護(hù)空調(diào)系統(tǒng)以確保其正常工作。
設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)首先根據(jù)送風(fēng)的潔凈要求確定末級(jí)過(guò)濾器的效率,然后選擇起保護(hù)作用的過(guò)濾器(預(yù)過(guò)濾器),如果這級(jí)過(guò)濾器亦需保護(hù),再在它的上風(fēng)端增設(shè)過(guò)濾器。應(yīng)妥善匹配各級(jí)過(guò)濾器的效率,若相鄰兩級(jí)的效率相差太大,則前一級(jí)直不到保護(hù)后一級(jí)的作用。
使用歐洲“G~F~H~U”效率規(guī)格分類時(shí),可每隔2~4檔設(shè)置一級(jí)過(guò)濾器。例如:G3→F5→F8→H12,其中,末端H12高效過(guò)濾器決定送風(fēng)的潔凈水平,F(xiàn)8保護(hù)H12,F(xiàn)5保護(hù)F8,G3保護(hù)F5。
選擇預(yù)過(guò)濾器時(shí)要將使用環(huán)境、備件費(fèi)用、運(yùn)行能耗、維護(hù)與供貨等因素綜合考慮后決定。特別地,潔凈室末端高效(HEPA)過(guò)濾器前要有效率規(guī)格不低于F8的過(guò)濾器來(lái)保護(hù);甚高效(ULPA)過(guò)濾器前可選用F9~H11的過(guò)濾器??照{(diào)系統(tǒng)本身應(yīng)有效率規(guī)格不低于F5的過(guò)濾器來(lái)保護(hù)。在無(wú)風(fēng)沙、低污染地區(qū),F(xiàn)7過(guò)濾器前可不設(shè)預(yù)過(guò)濾器;在城市的空調(diào)系統(tǒng)中,目前常見的初級(jí)過(guò)濾器是G3~F6。
確定過(guò)濾器效率的要點(diǎn)是:末級(jí)過(guò)濾器的性能要可靠,預(yù)過(guò)濾器的效率規(guī)格要合理,初級(jí)過(guò)濾器和預(yù)過(guò)濾器的維護(hù)要方便。
3.2選擇濾料面積大的過(guò)濾器
過(guò)濾面積大,能容納的粉塵就多,過(guò)濾器的使用壽命就長(zhǎng)。過(guò)濾面積大,氣流穿過(guò)
材料的速度就低,過(guò)濾器的阻力就小。增加過(guò)濾面積是延長(zhǎng)過(guò)濾器使用壽命的有效手段。
經(jīng)驗(yàn)表明,對(duì)于同種結(jié)構(gòu)、同樣濾材的器,當(dāng)終阻力確定時(shí),過(guò)濾面積增加50%,沾順的使用壽命會(huì)延長(zhǎng)70%~80%;面積增加一倍,過(guò)濾器的使用壽命約是原來(lái)的三倍。
當(dāng)然,增加過(guò)濾面積時(shí),要考慮過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)條件。例如袋式過(guò)濾器,可以通過(guò)增加濾袋的數(shù)量和濾袋的長(zhǎng)度來(lái)增加過(guò)濾面積;對(duì)于傳統(tǒng)有隔板過(guò)濾器,可以同廠家探討減小間距以增加濾紙褶數(shù)的可能性。在新設(shè)計(jì)的項(xiàng)目中,應(yīng)選擇能容納過(guò)濾材料多的那種過(guò)濾器。過(guò)濾面積的大小對(duì)過(guò)濾器效率沒(méi)多大影響。有些精明的承包商在空調(diào)系統(tǒng)的安裝和調(diào)試階段臨時(shí)使用過(guò)濾面積小、價(jià)格便宜的過(guò)濾器,待工程交工時(shí)再換上過(guò)濾面積大的、原設(shè)計(jì)中的過(guò)濾器。
濾材多的過(guò)濾器的價(jià)格會(huì)高一些,但使用壽命延長(zhǎng)肯定能抵消產(chǎn)品價(jià)格的變化。使用壽命的延長(zhǎng)還意味著維護(hù)人工費(fèi)用的減少和風(fēng)險(xiǎn)的減少。此外,過(guò)濾面積增大后初阻力會(huì)降低,空調(diào)系統(tǒng)的能耗費(fèi)用也會(huì)少些。
對(duì)終用戶來(lái)說(shuō),選用過(guò)濾面積大的過(guò)濾器肯定合算。
3.3高效過(guò)濾器必須經(jīng)過(guò)逐臺(tái)檢驗(yàn)
目測(cè)查不出過(guò)濾器的漏點(diǎn)。在高潔凈度場(chǎng)合,一只漏氣的高效過(guò)濾器足以使整個(gè)工程失敗。所以,每只高效過(guò)濾器在出廠前,都必須在專門的試驗(yàn)臺(tái)上按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行性能檢驗(yàn)。一旦選用了未經(jīng)逐臺(tái)測(cè)試的高效過(guò)濾器,用戶就要承擔(dān)工程失敗的風(fēng)險(xiǎn)。
各制造商可能采用不同的測(cè)試方法,用戶可能認(rèn)可或懷疑特定的方法,用戶的底線是:制造高必須對(duì)每只高效過(guò)濾器都進(jìn)行例行測(cè)試,相比之下,用什么方法測(cè)試是第二位的。
在國(guó)外比較講究的制造廠內(nèi),對(duì)剛下生產(chǎn)線的高效過(guò)濾器進(jìn)行測(cè)試,能揀出3%有漏點(diǎn)的過(guò)濾器,其中部分可以修復(fù)成合格品,而另一部分則因無(wú)法修復(fù)而報(bào)廢。幾年前,對(duì)國(guó)內(nèi)制造廠家剛下線的高效過(guò)濾器進(jìn)行測(cè)試,不合格率達(dá)3%~10%,極端情況下的不合格率可高達(dá)30%??杀氖牵瑖?guó)內(nèi)數(shù)百家高效過(guò)濾器制造廠,有測(cè)試手段者不足10%,其中能堅(jiān)持逐臺(tái)測(cè)試的廠家更是屈指可數(shù)。大量未經(jīng)測(cè)試的高效過(guò)濾器流入市場(chǎng),而許多用戶并不追究。
堅(jiān)持逐臺(tái)測(cè)試必然會(huì)提高生產(chǎn)成本(測(cè)試費(fèi)用,廢品),產(chǎn)品價(jià)格會(huì)略微提高。只要你能證明每臺(tái)高效過(guò)濾器都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試,用戶不會(huì)計(jì)較由此而產(chǎn)生的那點(diǎn)差價(jià)。
3.4各種場(chǎng)所過(guò)濾器效率的配置
什么場(chǎng)合配置什么樣、什么效率的過(guò)濾器,這是經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐摸索出來(lái)的。教訓(xùn)使
制造者和設(shè)計(jì)師不斷地改進(jìn)過(guò)濾器產(chǎn)品和工程設(shè)計(jì),但往往人們只談經(jīng)驗(yàn)不提教訓(xùn)。我國(guó)的空調(diào)工程師們?cè)凶约旱慕?jīng)驗(yàn),引進(jìn)項(xiàng)目和實(shí)際教訓(xùn)又不斷地沖擊著我們過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)。
特別地教訓(xùn)告訴人們,舒適性空調(diào)系統(tǒng)僅使用低效率過(guò)濾器時(shí),幾年內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)風(fēng)口黑漬、墻壁褪色、空調(diào)系統(tǒng)積灰。處理這些問(wèn)題的費(fèi)用是驚人的,有過(guò)這類教訓(xùn)的人會(huì)在新設(shè)計(jì)中提高過(guò)濾器的效率規(guī)格,而另一些人則僅從衛(wèi)生角度去選擇過(guò)濾器。為了杜絕風(fēng)口黑漬,保持室內(nèi)裝修不褪色,保持空調(diào)系統(tǒng)和送風(fēng)管道的清潔,城市中舒適性空調(diào)系統(tǒng)好選用F7效率規(guī)格(比色法85%,中國(guó)規(guī)格“高中效”)的過(guò)濾器。如果僅考慮室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(≤0.15mg/m3),采用G3過(guò)濾器就足夠了。
附錄中給出部分場(chǎng)合過(guò)濾器的配置情況,那些配置是比較流行的或筆者認(rèn)為較合理的配置,這里沒(méi)有多少道理好講,幾十年中的教訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)使人們按那些配置選擇過(guò)濾器。
3.5以阻力判定過(guò)濾器使用壽命
過(guò)濾器對(duì)氣流形成阻力。過(guò)濾器積灰,阻力增加,當(dāng)阻力增大到某一規(guī)定值時(shí),過(guò)濾器報(bào)廢。對(duì)應(yīng)過(guò)濾器報(bào)廢的阻力值稱“終阻力”。終阻力的選擇直接關(guān)系過(guò)過(guò)濾器的使用壽命。系統(tǒng)風(fēng)量變化范圍、系統(tǒng)能耗。
一般情況下,終阻力的選取是空調(diào)設(shè)計(jì)師的事。有經(jīng)驗(yàn)的工程師可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況改變?cè)O(shè)計(jì)的終阻力值。大多數(shù)情況下,使用現(xiàn)場(chǎng)過(guò)濾器的終阻力是初阻力的2~4倍。但低效率過(guò)濾材料的纖維間空隙較大,過(guò)大的阻力會(huì)將過(guò)濾器上的積灰吹散,因此要嚴(yán)格限制G4以下過(guò)濾器的終阻力值。
表1中難出一些建議終阻力,它來(lái)自經(jīng)驗(yàn),沒(méi)多少道理好講。
表1終阻力建議值
過(guò)濾效率規(guī)格 建議終阻力,Pa
G3(粗效) 100~200
G4 150~250
F5~F6(中效) 250~300
F7~F8(高中效) 300~400
F9~H11(亞高效) 400~450
高效與甚高效 400~600
過(guò)濾器達(dá)到終阻力,可能意味著要立刻更換過(guò)濾器,也可能意味著該做計(jì)劃在明天、下星期、或下個(gè)月更換過(guò)濾器。使用者臬看待終阻力取決于現(xiàn)場(chǎng)具體規(guī)定和操作者的經(jīng)驗(yàn)。
每個(gè)過(guò)濾段都應(yīng)安裝阻力監(jiān)測(cè)裝置。終阻力要靠?jī)x表來(lái)判定,不能僅憑操作者的感覺(jué)。
3.6調(diào)整各級(jí)過(guò)濾器的使用壽命
用戶經(jīng)常抱怨過(guò)濾器使用壽命太短,這主要有三種原因:其一,過(guò)濾器中的過(guò)濾材
料面積太小或單位面積的容塵能力太??;其二,預(yù)過(guò)濾器的過(guò)濾效率偏低;此外,用戶對(duì)過(guò)濾器使用壽命的期望值過(guò)高。
對(duì)于種原因,改用面積大的過(guò)濾器明顯延長(zhǎng)使用壽命,好是在設(shè)計(jì)是就考慮到這一點(diǎn),項(xiàng)目建成后再去改造就過(guò)濾系統(tǒng)以延長(zhǎng)其使用壽命就麻煩了。許多工程中,用戶要求盡可能地縮小空調(diào)系統(tǒng)占用空間,或用戶在壓價(jià)中沒(méi)有注意到供應(yīng)商使用了過(guò)濾面積小的便宜過(guò)濾器。工程驗(yàn)收時(shí)過(guò)濾器能滿足空氣凈化的要求,但由于過(guò)濾器的濾材面積太小,過(guò)濾器的使用壽命也就長(zhǎng)不了。
對(duì)于第二種原因,可以調(diào)整預(yù)過(guò)濾器的過(guò)濾效率,將灰塵擋在預(yù)過(guò)濾器。例如,末端過(guò)濾器是F7,使用G4預(yù)過(guò)濾器時(shí)末端過(guò)濾器的使用壽命是3個(gè)月,改用預(yù)F5過(guò)濾器后末端過(guò)濾器的使用壽命延長(zhǎng)至半年。在潔凈室,末端高效過(guò)濾器的價(jià)值并不高,但更換過(guò)濾器的風(fēng)險(xiǎn)和間接費(fèi)用會(huì)很高,而更換預(yù)過(guò)濾器則無(wú)須停產(chǎn),所以有經(jīng)驗(yàn)的業(yè)主會(huì)把注意力和金錢花在預(yù)過(guò)濾器上。
對(duì)于萬(wàn)級(jí)和10萬(wàn)級(jí)潔凈廠房(非均勻流),預(yù)過(guò)濾可選用F8過(guò)濾器(比色法95%),這樣,末端高效過(guò)濾器的使用壽命一般可達(dá)5年。在國(guó)內(nèi)過(guò)去的潔凈室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,過(guò)濾器的常見配置為:粗效→中效→高效。那時(shí)末端高效過(guò)濾器的使用壽命僅為1~3年。
主過(guò)濾器的使用壽命取決于預(yù)過(guò)濾器的優(yōu)劣。
3.7常見過(guò)濾效率規(guī)格比較
3.8過(guò)濾器規(guī)格尺寸標(biāo)注方法
◇板式過(guò)濾器及高效過(guò)濾器的標(biāo)注
寬×高×厚/效率
例如:595×290×46/G4
寬:過(guò)濾器安裝時(shí)的水平方向尺寸mm;
高:過(guò)濾器安裝時(shí)的豎直方向尺寸mm;
厚:過(guò)濾器安裝時(shí)的沿風(fēng)向方向的尺寸mm;
◇袋式過(guò)濾器的標(biāo)注
寬×高×袋長(zhǎng)/袋數(shù)/效率/過(guò)濾器框架厚度
例如:595×595×500/6/F5/25290×595×500/3/F5/20
寬:過(guò)濾器安裝時(shí)的水平方向尺寸mm;
高:過(guò)濾器安裝時(shí)的豎直方向尺寸mm;
袋長(zhǎng):過(guò)濾器安裝時(shí)的沿風(fēng)向方向的尺寸mm;
袋數(shù):過(guò)濾器的袋數(shù);
框架厚度:過(guò)濾器安裝時(shí)的沿風(fēng)向方向框架的厚度尺寸mm;
對(duì)于一般通風(fēng)用過(guò)濾器,名義尺寸24”(610mm)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)過(guò)濾產(chǎn)品的主流尺
寸,盡管國(guó)內(nèi)沒(méi)有任何標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)定這一尺寸,表2為袋式過(guò)濾器尺寸。
常用袋式過(guò)濾器尺寸與過(guò)濾風(fēng)量
名義尺寸實(shí)際邊框尺寸額定風(fēng)量實(shí)際過(guò)濾風(fēng)量占產(chǎn)品總數(shù)
mm(英寸)mmm3/h(cfm)m3/h%
610×610(24”×24”)592×5923400(2000)2500~450075%
305×610(12”×24”)287×5921700(1000)1250~250015%
508×610(20”×24”)508×5922830(1670)2000~40005%
其它尺寸5%
對(duì)于高效過(guò)濾器,國(guó)產(chǎn)過(guò)濾器經(jīng)典系列尺寸有484mm和630mm兩種,國(guó)外過(guò)濾器系列尺寸為24”(610mm)。近幾年,國(guó)內(nèi)高效過(guò)濾器的尺寸向國(guó)外尺寸系列靠攏。
3.9過(guò)濾器沒(méi)有多功能
過(guò)濾器能捕捉任何形式的顆粒物,包括液滴。過(guò)濾材料柔軟、蓬松,多少有些消聲作用。過(guò)濾器對(duì)氣流產(chǎn)生阻力,有某些均流作用。過(guò)濾器能陰截任何形式的空氣微生物。但是,用戶不應(yīng)對(duì)過(guò)濾器的那些附加效果過(guò)于認(rèn)真。
過(guò)濾器帶水后,上面的積灰與水混合形成泥漿。若濾材是致密的濾紙或?yàn)V布,泥漿會(huì)很快將過(guò)濾器糊死。若濾材比較蓬松,遇水后,已經(jīng)捕捉到的粉塵會(huì)隨水滴進(jìn)入過(guò)濾器下風(fēng)端,再一風(fēng)干,粉塵會(huì)重新飛揚(yáng)。盡管有時(shí)過(guò)濾器帶水尚不至多到滴水的程度,但微量水分足以將濾材迎風(fēng)面上的積灰輸送到背風(fēng)面,過(guò)濾器風(fēng)干后,粉塵有重新飛散的風(fēng)險(xiǎn)。
過(guò)濾器有點(diǎn)消聲作用,但誰(shuí)也不會(huì)去用考核消聲器的辦法去追究過(guò)濾器。若用戶要求消聲,還是老老實(shí)實(shí)地使用專門的消聲裝置。特別地,對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)和大型離心式空壓機(jī)的入口過(guò)濾器,更換過(guò)濾元件時(shí)可能不允許停機(jī),如果沒(méi)有專門的消聲裝置,過(guò)濾室內(nèi)的工作環(huán)境會(huì)非常惡劣,操作工也就不會(huì)細(xì)心操作。
此外,不能拿過(guò)濾器擋風(fēng)板用。過(guò)濾器沒(méi)那么結(jié)實(shí),現(xiàn)實(shí)中曾有過(guò)不少因擋風(fēng)板故障或設(shè)計(jì)失誤,使風(fēng)機(jī)直吹過(guò)濾器,造成過(guò)濾器非正常損壞的例子。
過(guò)濾器只保證像阻截普通顆粒物那樣去阻截空氣微生物。為限制微生物在過(guò)濾器上繁衍,過(guò)濾器上不應(yīng)含有營(yíng)養(yǎng)物,過(guò)濾器的使用場(chǎng)所不應(yīng)過(guò)于潮濕。大多數(shù)時(shí)間里,過(guò)濾器是在積灰狀態(tài)下運(yùn)行的,它永遠(yuǎn)是個(gè)藏污納垢的地方。不斷有人推出能殺菌的新濾材,但濾材的殺菌功能再厲害,也難以調(diào)動(dòng)過(guò)濾器上的灰塵去殺菌。如果確實(shí)需要消滅混在過(guò)濾器積灰中的微生物,就要采取相應(yīng)的手段,別對(duì)過(guò)濾器本身寄予過(guò)高希望。
過(guò)濾器只對(duì)付粉塵,它沒(méi)有多功能義務(wù),也沒(méi)那么大本事。
3.10過(guò)濾器難以應(yīng)付的場(chǎng)合
春天的楊柳絮對(duì)過(guò)濾器是場(chǎng)災(zāi)難,飄絮阻塞任何試圖阻截它的空氣過(guò)濾器.若你那個(gè)地方楊柳成蔭(老的那種),你就應(yīng)該在空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)采取相應(yīng)措施,如改變進(jìn)風(fēng)口高度或在進(jìn)風(fēng)口加護(hù)網(wǎng),若措施不當(dāng),你就只剩一招:在飄絮的季節(jié)勤換過(guò)濾器.
北方,偶爾有個(gè)初春的早晨,細(xì)雨在地面結(jié)成薄冰.過(guò)濾器視細(xì)雨為顆粒物而阻攔,水滴在零度以下的濾材上結(jié)冰,并迅速地將過(guò)濾器封堵.由蓬松材料制成的過(guò)濾器(大多數(shù)低效率過(guò)濾器)能挺一陣子.當(dāng)濾材為致密的濾紙時(shí),一個(gè)小時(shí)就足以將過(guò)濾器凍死.北方還有一種景色:樹掛,或稱“霧松”.霧是更小、更輕的液態(tài)顆粒物,它在零度以下的物體表面結(jié)成冰晶。過(guò)濾器會(huì)因冰晶附身而透不過(guò)氣來(lái)。如果你那里可能出現(xiàn)冰雨或樹掛,好手頭留一套過(guò)濾器備件,以備應(yīng)急使用。
霧是微小水滴,碰到過(guò)濾器,與濾料上的積灰混成泥巴。如果濾料很蓬松,泥漿會(huì)
隨風(fēng)進(jìn)入過(guò)濾器下風(fēng)端,過(guò)濾器還能湊合著用。如果濾材致密或吸水變軟件,泥巴會(huì)將過(guò)濾器糊死。對(duì)于帶有脈沖反吹清灰功能的過(guò)濾或除塵裝置,濾材上有泥巴,清灰功能失靈。有些過(guò)濾器可能不怕連陰雨。但怕持續(xù)的霧。陰雨天粉塵少,而且稍有措施就能將雨水擋在過(guò)濾器之外。霧天的粉塵可一點(diǎn)也不會(huì)少,更何況,任何措施也擋不住霧。
氫氟酸對(duì)玻璃有強(qiáng)腐蝕作用,高效過(guò)濾器的濾材是玻璃纖維,可偏偏有些潔凈廠房會(huì)出現(xiàn)高效過(guò)濾器懼怕的氫氟酸。例如,顯像管的制造過(guò)程中要用氫氟酸清洗玻璃外殼,而清洗工序要在裝有高效過(guò)濾器的潔凈廠房?jī)?nèi)進(jìn)行。雖然空氣中的氟化氫會(huì)破壞高效過(guò)濾器中的玻璃纖維材料。有些“屏清洗”車間采用全新風(fēng)系統(tǒng),但為了節(jié)能,另一些設(shè)計(jì)使用大量循環(huán)風(fēng)。對(duì)于后者,高效過(guò)濾器中的玻璃纖維成了氟化氫的“保險(xiǎn)絲”。有循環(huán)風(fēng)的屏清洗車間,無(wú)一幸免地遇到過(guò)高效過(guò)濾器被腐蝕的問(wèn)題,有時(shí)甚至造成惡性事故。當(dāng)高效過(guò)濾器不得不接觸氟化氫時(shí),終阻力就不再是判斷過(guò)濾器使用壽命的依據(jù),管理者應(yīng)強(qiáng)制性地規(guī)定過(guò)濾器的更換周期。新的高效濾材PTFE不怕氟化氫,但如果將它用到上述場(chǎng)合,等于將“保險(xiǎn)絲”換成了銅線。
3.11清洗與一次性
一般通風(fēng)與潔凈室用的大多數(shù)過(guò)濾器是一次性的,它們或無(wú)法清洗,或從經(jīng)濟(jì)角度
上考慮不值得清洗。效率高的過(guò)濾器,使用場(chǎng)合都很講究,過(guò)濾器即使洗不壞,也好別去洗,除非有把握徹底清洗干凈、清洗后性能不改變,而且有試驗(yàn)手段來(lái)證明這一點(diǎn)。
傳統(tǒng)上有的清洗方法是用水沖加手搓,所以可清洗過(guò)濾器的濾材要結(jié)實(shí),如制造G2~G4效率過(guò)濾器的粗纖維材料,當(dāng)然,你還要判斷過(guò)濾器輔助材料是否抗水。F6以上效率通風(fēng)過(guò)濾器的過(guò)濾材料,其纖維一般在∮0.5~∮5um之間,它不結(jié)實(shí),經(jīng)不住揉搓,因此,F(xiàn)6以上的過(guò)濾器大都是一次性的。實(shí)際上,你一看材料,就能判斷出它是否能清洗。
發(fā)達(dá)國(guó)家的用戶很少去清洗過(guò)濾器,盡管有些原則上是可以清洗的,這是由于清洗過(guò)濾器的勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞務(wù)費(fèi)用高,而過(guò)濾價(jià)格又相對(duì)低廉。
為了迎合環(huán)保,日本研制出用超聲波清洗過(guò)濾器的流水線,目前清洗后的過(guò)濾器售價(jià)是新過(guò)濾器價(jià)格的60%~70%(過(guò)濾器完好如新,清洗后經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的性能測(cè)試),由于目前的清洗成本并不比制作新過(guò)濾器低多少,所以一時(shí)難以推廣。國(guó)內(nèi)也有人試過(guò)用超聲波清洗過(guò)濾器,嘗試者遇到的大麻煩是污水處理,而不是當(dāng)初設(shè)想的其它技術(shù)問(wèn)題。
3.12防火與可燃
有的用戶要求過(guò)濾器防火,有的用戶要求過(guò)濾器能燃燒,各有各的道理。
潔凈室高效過(guò)濾器有防火要求。國(guó)外有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,用明火試驗(yàn)時(shí),過(guò)濾器應(yīng)不燃
燒、不冒煙,或輕微燃燒、僅散發(fā)有限煙霧。為此,國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的木質(zhì)外框、含紙隔板高效過(guò)濾器,在今天的潔凈工程中遇到越來(lái)越多的麻煩。
廢舊過(guò)濾器的垃圾處理是個(gè)大問(wèn)題??紤]到環(huán)保與減少垃圾處理費(fèi)用。越來(lái)越多的用戶要求使用可燃燒的過(guò)濾器。核電站和國(guó)防工業(yè)大都要求過(guò)濾器不可燃。但在前些年,法國(guó)要在核電站的某些非重要通風(fēng)系統(tǒng)中使用可燃型過(guò)濾器。
除了某些特殊行業(yè)的特殊要求外,國(guó)內(nèi)對(duì)過(guò)濾器防火方面沒(méi)有專門的規(guī)定,也沒(méi)有專門的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)機(jī)構(gòu)。商業(yè)上,在不燃與可燃兩個(gè)極端之間,又有若干阻燃、耐火、耐溫的講究,但那些講究不是出自強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范,而大都是用戶自己的特殊要求。
四、典型使用場(chǎng)所
4.1芯片廠
當(dāng)今,半導(dǎo)體芯片廠對(duì)生產(chǎn)環(huán)境空氣潔凈程度挑剔,對(duì)空氣過(guò)濾器的要求也苛
刻。粘在芯片上的粉塵可能造成斷路、短路而直接影響成品率。
芯片廠用的高效過(guò)濾器和風(fēng)機(jī)過(guò)濾單元(FFU)出廠前要經(jīng)過(guò)掃描測(cè)試。芯片廠不認(rèn)鈉焰法和DOP法的帳。芯片廠特別在意過(guò)濾器上可能的微量揮發(fā)元素。近幾年出現(xiàn)了聚四氟乙烯PTFE纖維高效過(guò)濾材料,這種材料沒(méi)有揮發(fā)物,但它帶靜電,過(guò)濾后的空氣要進(jìn)行電中和以消除離子,少了個(gè)隱患,多了個(gè)麻煩。
但當(dāng)芯片的線寬小到0.5um時(shí),人們發(fā)現(xiàn)空氣中的化學(xué)污染物成了影響成品率的主要危害,于是,后建的芯廠空調(diào)系統(tǒng)中普遍配置了化學(xué)過(guò)濾器。芯片廠說(shuō)的化學(xué)過(guò)濾器就是活性炭過(guò)濾器,它的原理和制造工藝并不復(fù)雜。許多情況下,設(shè)計(jì)師和現(xiàn)場(chǎng)人員也說(shuō)不清污染物的種類和濃度,因此,芯片廠用的化學(xué)過(guò)濾器應(yīng)具有兩個(gè)特點(diǎn):廣譜吸附性能、足夠多的吸附材料。如果能確定污染物種類,就可對(duì)吸附材料進(jìn)行有針對(duì)性的化學(xué)處理,以增強(qiáng)對(duì)特定污染物的吸附能力。過(guò)濾器供應(yīng)商有時(shí)還要提供相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)服務(wù),以幫助用戶確定化學(xué)過(guò)濾器的使用情況,這就要求供應(yīng)商中有搞化學(xué)過(guò)濾的專家,并與權(quán)威實(shí)驗(yàn)室有密切的關(guān)系。
半導(dǎo)體工業(yè)并非“無(wú)煙工業(yè)”,它也有環(huán)境問(wèn)題。為降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),有些芯片廠的排風(fēng)系統(tǒng)也裝有化學(xué)過(guò)濾器。
4.2機(jī)場(chǎng)空調(diào)系統(tǒng)
飛機(jī)場(chǎng)是賓客對(duì)城市的印象,機(jī)場(chǎng)空調(diào)系統(tǒng)表明主人的實(shí)力和空調(diào)設(shè)計(jì)師的水
平。在發(fā)達(dá)國(guó)家大型機(jī)場(chǎng)的空調(diào)系統(tǒng)中,空氣過(guò)濾器常見配置為:
G4~F6預(yù)過(guò)濾器→活性炭過(guò)濾器→F7末端過(guò)濾器
F7過(guò)濾器(AshhaeDust-spot85%)是上檔次的公共場(chǎng)所中常見過(guò)濾器。經(jīng)過(guò)F7過(guò)濾器后,空氣含塵濃度可以達(dá)到旅游景區(qū)的水平。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定候機(jī)廳可吸入顆粒物的濃度上限為0.15mg/m3,這是從衛(wèi)生角度考慮的低要求,機(jī)場(chǎng)室外空氣也比這個(gè)濃度低.設(shè)計(jì)中,機(jī)場(chǎng)空調(diào)考慮的是檔次,而不僅僅是衛(wèi)生.
機(jī)場(chǎng)有汽油味,消除氣味的活性炭過(guò)濾器成了發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)場(chǎng)空調(diào)中的標(biāo)準(zhǔn)配置.這里沒(méi)多少技術(shù)可言.活性炭過(guò)濾器檢驗(yàn)機(jī)場(chǎng)投資者和運(yùn)營(yíng)者的實(shí)力.
4.3潔凈室末端過(guò)濾器
過(guò)濾器是通用產(chǎn)品,不管什么等級(jí)的潔凈室,所用的高效過(guò)濾器是一樣的.一但過(guò)濾器的品質(zhì)一有了保證,通風(fēng)參數(shù)(換氣次數(shù)或平均風(fēng)速)就成了決定潔凈工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素。表3是潔凈室設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的一些因素。
表3 潔凈度、通風(fēng)參數(shù)與高效過(guò)濾器
ISO14644
分級(jí)對(duì)應(yīng)傳統(tǒng)規(guī)格氣流形式平均風(fēng)速 ?。╩/s)換氣
次數(shù)末端過(guò)濾
器效率過(guò)濾器出廠
檢驗(yàn)方法
ISO1級(jí)≥99.9999%掃描
ISO2級(jí)U0.3~0.5≥99.9999%掃描
ISO3級(jí)1U0.3~0.5≥99.999%掃描
ISO4級(jí)10U0.3~0.5≥99.999%掃描
ISO5級(jí)100U0.2~0.5≥99.97%總效率或掃描
ISO6級(jí)1000N,M70~160≥99.97%總效率或掃描
ISO7級(jí)10000N,M20~70≥99.97%總效率或掃描
ISO8級(jí)100000N,M10~20≥99.97%總效率或掃描
注:U-單向流,N-非單向流,M-單向與非單向混合流
表2中的“平均風(fēng)速”只針對(duì)單向流潔凈室,這種潔凈室的平均風(fēng)速必須壓過(guò)粉塵的擴(kuò)散速度。表中的“換氣次數(shù)”是針對(duì)高3m左右的常規(guī)潔凈而言,這個(gè)參數(shù)通常僅對(duì)非單向流和混合潔凈室有意義。
目前國(guó)外高檔次潔凈室用的高效過(guò)濾器全部經(jīng)過(guò)掃描檢驗(yàn),由于歷史原因,有些要求不高的潔凈室仍使用經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)的總效率方法測(cè)試的過(guò)濾器。
由于具體項(xiàng)目的要求不同以及設(shè)計(jì)理念的差異,設(shè)計(jì)師對(duì)換氣次數(shù)的平均風(fēng)速選取也會(huì)不同。近幾年,國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)潔凈室的換氣次數(shù)有提高的趨勢(shì)。
國(guó)內(nèi)制藥行業(yè)GMP規(guī)范中有個(gè)“30萬(wàn)級(jí)”。30萬(wàn)級(jí)的環(huán)境相當(dāng)于風(fēng)平浪靜的近海海面、“環(huán)境質(zhì)量?jī)?yōu)”的景區(qū)。要獲得30萬(wàn)級(jí),多數(shù)情況下沒(méi)必要加裝末端高效過(guò)濾器,在空調(diào)系統(tǒng)中選用好一些的過(guò)濾器(效率級(jí)別F8~H10)就可以了。
“提高過(guò)濾器的過(guò)濾效率可以降低換氣次數(shù)”,這是個(gè)十分可怕的念頭。潔凈室的主要塵源是人和設(shè)備,相比之下,經(jīng)高效過(guò)濾器進(jìn)入室內(nèi)的粉塵量要少得多,如果通風(fēng)參數(shù)相同,選用99.9999%過(guò)濾器與選用99.97%過(guò)濾器,潔凈室的潔凈程度不會(huì)有多少差別。單向流潔凈室的平均風(fēng)速至關(guān)重要,如果風(fēng)速壓不住粉塵擴(kuò)散速度,使用再好的過(guò)濾器也白搭。
非單向流潔凈室也稱“亂流”潔凈室,另有個(gè)形象的稱呼叫稀釋型(dilutiontype)潔凈室。這種潔凈室的平均風(fēng)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于粉塵擴(kuò)散速度,送風(fēng)僅起稀釋作用,由于這類潔凈室內(nèi)操作人員相對(duì)地多、設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程發(fā)塵量也較大,所以過(guò)濾器效率的高低不再是潔凈度的決定因素,因?yàn)椴罡咝н^(guò)濾器的其效率也會(huì)是99.97%,它足以滿足稀釋室內(nèi)粉塵濃度的要求。
國(guó)內(nèi)曾有種觀點(diǎn),10萬(wàn)級(jí)潔凈室可以選用“亞高效”過(guò)濾器(對(duì)≥0.5um粒子的過(guò)濾效率≥95%),其理由是
亞高效過(guò)濾器便宜、阻力小。就價(jià)格而言,目前市場(chǎng)上同樣尺寸規(guī)格的亞高效過(guò)濾器并不比高效過(guò)濾器便宜多少。選用亞高效過(guò)濾器時(shí),潔凈室的換氣次數(shù)要明顯增大,為此,空調(diào)系統(tǒng)要加大、過(guò)濾器的數(shù)量要增多,由此造成投資的增加遠(yuǎn)高于高效與亞高效過(guò)濾器間的差價(jià)。在生產(chǎn)過(guò)程中,高效過(guò)濾器要進(jìn)行逐臺(tái)測(cè)試,而亞高效 只進(jìn)行少量抽測(cè)。兩者的外觀可能一樣,但品質(zhì)卻有明顯差別。在潔凈室使用亞高效過(guò)濾器,這種作法只會(huì)讓你花冤枉錢。
4.4潔凈度分級(jí)
1963年,美國(guó)潔凈室標(biāo)準(zhǔn)FED-STD-209中,按每立方英尺中≥0.5mm粉塵數(shù)量的高允許濃度,將潔凈室分成若干等級(jí),如100級(jí)、10,000級(jí)、100,000級(jí)。世界上許多國(guó)家都加以效仿。
1999年,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO頒布了一項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《ISO14644-1潔凈室與受控潔凈環(huán)境》部分:空氣潔凈度分級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)中采用了新的分級(jí)。
2001年,中國(guó)新頒布的潔凈室設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中采用了ISO分級(jí)。
ISO潔凈度等級(jí)以及與傳統(tǒng)分級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系ISO14644分級(jí)高濃度極限(顆粒數(shù)/m3)近似對(duì)應(yīng)傳統(tǒng)規(guī)格
mmm5.0mm1.0mm0.5mm0.3mm0.2m0.1
ISO1102
ISO210024104
ISO310002371023581
ISO410000237010203528310
ISO51000002370010200352083229100
ISO610000002370001020003520083202931000
ISO735200083200293010000
ISO8352000083200029300100000
ISO9352000008320000293000
4.5汽車涂裝空氣過(guò)濾
若5um的粉塵混入漆塵,人的肉眼就可以看到由粉塵造成的瑕點(diǎn)。為了保證轎車油漆質(zhì)量,汽車制造廠的涂裝車間(油漆車間)使用大量空氣過(guò)濾器。
噴漆線一般是個(gè)很長(zhǎng)的隧道,車身在隧道中歷經(jīng)各種工序。整個(gè)隧道的頂部覆蓋有一層厚實(shí)的無(wú)紡布,新風(fēng)穿過(guò)無(wú)紡布均勻地進(jìn)入隧道。這層無(wú)紡布的作用是阻尼均流,它有些過(guò)濾作用,又是濾材廠家生產(chǎn)的,所以人們習(xí)慣地把它歸到空氣過(guò)濾器。這層阻尼材料的效率規(guī)格大致相當(dāng)于F5。過(guò)濾效率高低在此其實(shí)并不重要,重要的是材料本身要均勻,出風(fēng)面不能掉毛。
噴漆線的主過(guò)濾器設(shè)在阻尼層的上方,或設(shè)在空氣處理機(jī)組內(nèi)。主過(guò)濾器的效果規(guī)格為F5~F7,主過(guò)濾器一般為普通的袋式過(guò)濾器,決定噴漆隧道空氣水平的是這一級(jí)過(guò)濾器,而不是靠近隧道的那層阻尼材料。主過(guò)濾器之前還要有預(yù)過(guò)濾器。近些年新建涂裝車間多選用進(jìn)口生產(chǎn)線或仿造進(jìn)口的生產(chǎn)線,所以袋式過(guò)濾器大都是592×592mm(名義尺寸24”×24”)的通用規(guī)格。
在涂裝車間的烘烤生產(chǎn)線上,送風(fēng)溫度在200℃左右,由于空氣處理器中的加熱裝置可能發(fā)塵,所以過(guò)濾器要放在加熱裝置之后,這要求過(guò)濾器能夠長(zhǎng)期承受200~250℃的高溫。此處過(guò)濾器的效率規(guī)格一般為F7~F8,過(guò)濾器全部都是有隔板結(jié)構(gòu),褶距約8mm的玻纖濾紙由瓦楞狀的鋁箔隔開。由于要耐高溫,濾紙與過(guò)濾器金屬外框間的粘合與密封問(wèn)題是關(guān)鍵,密封結(jié)構(gòu)要可靠,密封材料的成本又不能太高。過(guò)濾器上的密封墊多為有彈性的玻璃纖維氈墊。烘烤生產(chǎn)線有隔板過(guò)濾器的外形尺寸為610×610×292mm。烘烤生產(chǎn)線的預(yù)過(guò)濾器設(shè)在送風(fēng)機(jī)組的入口端,所以沒(méi)有耐溫要求。預(yù)過(guò)濾器多選用效率較低的普通袋式過(guò)濾器,為了方便管理,烘烤線的預(yù)過(guò)濾器與噴漆線的預(yù)過(guò)濾器經(jīng)常為同一規(guī)格型號(hào)。
硅酮是一種很好的材料,可以用來(lái)做潤(rùn)滑劑、粘接劑、密封材料,甚至曾用做隆胸填料,汽車上到處用到硅酮。但汽車廠的涂料車間卻特別忌諱硅酮,因?yàn)榻饘俦砻嬲瓷瞎柰?,漆層就?huì)起泡。涂裝車間明文禁用任何硅酮,過(guò)濾器供應(yīng)商應(yīng)該仔細(xì)檢查制造過(guò)程中所用的各種材料,尤其是粘合劑,確保其中不含硅酮。
4.6核電站用的過(guò)濾器
核工業(yè)消耗大量過(guò)濾器,凡核工業(yè)用的過(guò)濾器統(tǒng)稱“核級(jí)過(guò)濾器”。從歷史上講核工業(yè)成就了諸如Cambridge、Camfil、Sofiltra、Vokes那些曾經(jīng)或依然紅火的過(guò)濾器公司。
為防止放射性粉塵的溢散,核電站的排風(fēng)系統(tǒng)需要大量高效過(guò)濾器。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定這種高效過(guò)濾器的效率為:對(duì)0.3um的DOP粒子過(guò)濾效率99.97%。多數(shù)國(guó)家照搬美國(guó)標(biāo)準(zhǔn),有些國(guó)家規(guī)定了自己的試驗(yàn)方法,但過(guò)濾器性能與用美國(guó)方法測(cè)出的性能相當(dāng)。大多數(shù)核級(jí)高效過(guò)濾是傳統(tǒng)形式的有隔板過(guò)濾器,其中,濾材為玻纖濾紙,隔板采用0.038mm的鋁箔,外框是碳鋼或不銹鋼,濾紙與外框間的粘接劑為硅酮、PVC或其它耐溫材料,過(guò)濾器的迎風(fēng)面與背風(fēng)面有金屬保護(hù)網(wǎng)。核級(jí)過(guò)濾器的許多性能在平時(shí)屬于“多余性能”,那是為意外事故時(shí)的可靠性準(zhǔn)備的。
法國(guó)是無(wú)隔板過(guò)濾器的鼻祖,法國(guó)人地核電站中用無(wú)隔板過(guò)濾器替代了傳統(tǒng)有隔板過(guò)濾器,韓國(guó)和中國(guó)進(jìn)咒罵了法國(guó)核電站,并各自實(shí)現(xiàn)了過(guò)濾器生產(chǎn)的本土化,除了上述三國(guó),多數(shù)國(guó)家不敢在關(guān)鍵部位使用無(wú)隔板高效過(guò)濾器。
中國(guó)早期核反應(yīng)堆用的高效過(guò)濾器與美國(guó)的大同小異,后來(lái),中國(guó)引進(jìn)了法國(guó)、加拿大、俄羅斯的技術(shù)。中國(guó)的核級(jí)過(guò)濾器數(shù)量不多,樣式不少。
甲基碘和碘是放射性元素鈾的裂變產(chǎn)物,為了清除空氣中的甲基碘蒸汽,核電站使用大量活性炭過(guò)濾器。這類用途的活性炭材料要經(jīng)過(guò)特殊的化學(xué)浸漬處理,以提高對(duì)甲基碘和碘的吸附能力。習(xí)慣上,核工業(yè)用的活性炭材料稱“活性炭”,活性炭過(guò)濾器稱為“碘吸附器”。與普通活性炭過(guò)濾器相比。核電站用的順炭層厚、吸附效率高、耐溫和抗震要求高。由于吸附是個(gè)放熱過(guò)程,溫度過(guò)高可能引燃活性炭,所以對(duì)碘吸附器有嚴(yán)格的耐溫要求。核燃料處理廠中甲基碘和碘的濃度很高,這時(shí)就不能再使用活性炭,而是采用不燃的多孔吸附材料來(lái)制造碘吸附器。
按消耗量計(jì)算,核電站中用量大的是一般通風(fēng)用的過(guò)濾器。核電站用的通風(fēng)過(guò)濾器的形式多種多樣,其具體規(guī)格在建設(shè)初期就確定了,過(guò)濾器公司必須按原規(guī)格供貨。除非意外,業(yè)主和供應(yīng)商都不敢輕易改變?cè)牧?、制造工藝、試?yàn)方法和供貨渠道。
核工業(yè)用的過(guò)濾器,其原理和結(jié)構(gòu)與其它行業(yè)用的過(guò)濾器沒(méi)多大差別。核工業(yè)過(guò)濾器不求高新、不搞市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)、不侃價(jià)。安全,可靠。與其它行業(yè)相比,核工業(yè)用的過(guò)濾器要經(jīng)受更多的檢測(cè)項(xiàng)目,要經(jīng)過(guò)更多的認(rèn)證。那些檢驗(yàn)和認(rèn)證經(jīng)常是些政府把持的、與核工業(yè)有關(guān)的專門機(jī)構(gòu)來(lái)做。此外,過(guò)濾器供應(yīng)商必須具有可靠的資質(zhì)和信譽(yù),得到或多或少的政府支持,還要有相當(dāng)?shù)臉I(yè)績(jī)和相應(yīng)的技術(shù)實(shí)力。
附錄:典型場(chǎng)所過(guò)濾器配置
場(chǎng)所主過(guò)濾
器效率常見過(guò)濾元件特殊要求說(shuō)明
普通空調(diào)機(jī)組中的主過(guò)濾器F5~F7袋式、無(wú)隔板過(guò)濾器過(guò)濾效率合理衛(wèi)生,保護(hù)室內(nèi)裝潢,保護(hù)空調(diào)系統(tǒng)
普通空調(diào)機(jī)組中的預(yù)過(guò)濾器G3~F5各種便宜、使用方便的過(guò)濾器容塵能力高,供貨有保證保護(hù)空調(diào)系統(tǒng),保護(hù)下一級(jí)過(guò)濾器
高檔公共場(chǎng)所集中空調(diào)主過(guò)濾器F7袋式、無(wú)隔板過(guò)濾器防止風(fēng)口黑漬,防止室內(nèi)裝潢褪色
機(jī)場(chǎng)航站樓F7袋式、無(wú)隔板過(guò)濾器旅客印象
學(xué)校、幼兒園F7袋式、無(wú)隔板過(guò)濾器防火特殊安全考慮
診室與病房F7~F8袋式、無(wú)隔板過(guò)濾器無(wú)營(yíng)養(yǎng)物防止交叉感染
博物館、圖書館F7袋式、無(wú)隔板過(guò)濾器保護(hù)珍品
普通音像工作室F7袋式、無(wú)隔板過(guò)濾器保護(hù)光學(xué)設(shè)備和制品
非均勻流潔凈室HEPA有隔板、無(wú)隔板高效過(guò)濾器逐臺(tái)測(cè)試,無(wú)易燃材料,無(wú)營(yíng)養(yǎng)物過(guò)濾器裝在高效送風(fēng)口內(nèi)
均勻流潔凈室HEPAULPA有隔板、無(wú)隔板高效過(guò)濾器逐臺(tái)掃描檢驗(yàn),流速均勻潔凈室末端
一般潔凈室預(yù)過(guò)濾F8~H10袋式、無(wú)隔板、有隔板過(guò)濾器保證開端過(guò)濾器正常使用壽命
芯片廠10級(jí)、1級(jí)潔凈廠房ULPA無(wú)隔板ULPA過(guò)濾器逐臺(tái)掃描檢驗(yàn),流速均勻,無(wú)揮發(fā)物當(dāng)今對(duì)過(guò)濾器性能要求高的過(guò)濾器
芯片廠10級(jí)、1級(jí)潔凈廠房預(yù)過(guò)濾HEPA無(wú)隔板、有隔板過(guò)濾器承受高風(fēng)速保證末端過(guò)濾器的使用壽命為“一輩子”
制藥行業(yè)30萬(wàn)級(jí)潔凈廠房F8~H10
HEPA袋式、無(wú)隔板、有隔板過(guò)濾器無(wú)營(yíng)養(yǎng)物末端過(guò)濾器可以設(shè)在中央空調(diào)器內(nèi)
負(fù)壓潔凈室排風(fēng)過(guò)濾HEPA無(wú)隔板、有隔板過(guò)濾器可靠禁止危險(xiǎn)物品的排放
轎車涂裝流水線主過(guò)濾器F4~F7袋式過(guò)濾器不含硅酮,不掉毛,阻燃滿足面漆無(wú)疵點(diǎn),保護(hù)均流材料
轎車烤漆流水線主過(guò)濾器F6~F7耐高溫有隔板過(guò)濾器不含硅酮工藝要求
高要求靜電噴涂生產(chǎn)車間F7~F8袋式、無(wú)隔板過(guò)濾器不含硅酮,不掉毛保證外觀無(wú)疵點(diǎn)
核電站排風(fēng)HEPA有隔板、無(wú)隔板過(guò)濾器防火、耐沖擊、專門機(jī)構(gòu)認(rèn)證防止核污染,采用集中空調(diào)的機(jī)房、交換臺(tái)、中控室F5~F7袋式、無(wú)隔板過(guò)濾器防止因灰塵引起的散熱不良和電路故障
采用柜式空調(diào)的機(jī)房、交換臺(tái)、中控室G3~F5簡(jiǎn)易的平板過(guò)濾器因場(chǎng)地限制,很難采用其它形式的過(guò)濾器
化纖抽絲工序F8袋式過(guò)濾器防斷絲,防“煤灰紗”
紡紗車間G4~F7袋式過(guò)濾器,靜電過(guò)濾器防“煤灰紗”
食品工業(yè)F7袋式、無(wú)隔板過(guò)濾器無(wú)營(yíng)養(yǎng)物生產(chǎn)環(huán)境的衛(wèi)生
潔凈工作臺(tái),風(fēng)淋室HEPA有隔板、無(wú)隔板高效過(guò)濾器
軋鋼主電機(jī)F7袋式過(guò)濾器阻燃防止因粉塵造成的電機(jī)故障
卷煙廠中央空調(diào)F7自潔式過(guò)濾裝置,傳統(tǒng)袋式過(guò)濾器國(guó)內(nèi)煙草行業(yè)目前流行自潔式過(guò)濾裝置
家庭中央空調(diào)G3~G4平板過(guò)濾器便宜、美觀擺在超市的商品
普通家用空調(diào)--尼龍網(wǎng)可清洗阻擋纖維和粗粉塵
風(fēng)沙地區(qū)預(yù)過(guò)濾--慣性除塵裝置,水浴除塵裝置,卷簾過(guò)濾器清除大顆粒粉塵,只在刮風(fēng)時(shí)工作
燃?xì)廨啓C(jī)與離心式空壓機(jī)F7~F8無(wú)隔板、袋式、有隔板過(guò)濾器、自潔式過(guò)濾器抗沖擊,阻燃,憎水防止設(shè)備內(nèi)部結(jié)垢、磨損、腐蝕
軸流式空壓機(jī)F5~F7無(wú)隔板、袋式過(guò)濾器抗沖擊,憎水防止葉片磨損
往復(fù)式空壓機(jī)、內(nèi)燃機(jī)G3~F5袋式過(guò)濾器,濾清器,平板過(guò)濾器抗沖擊,耐超阻防止汽缸磨損
高級(jí)轎車空調(diào)F7無(wú)隔板過(guò)濾元件防塵,防花粉
高檔家用吸塵器F7HEPA無(wú)隔板過(guò)濾元件結(jié)實(shí),抗水防止排風(fēng)二次污染
潔凈室用吸塵器HEPA無(wú)隔板過(guò)濾元件結(jié)實(shí),抗水防止排風(fēng)二次污染
家用空氣凈化器F7~F9
HEPA筒狀和方形無(wú)隔板過(guò)濾元件便宜,美觀擺在超高的商品
防毒面具HEPA無(wú)隔板過(guò)濾元件耐溫,抗水常與活性炭組合使用
注1:“主過(guò)濾器”指系統(tǒng)中末一級(jí)過(guò)濾器,或指定部位的過(guò)濾器。
注2:表中的效率規(guī)格采用歐洲現(xiàn)行規(guī)格,有些行業(yè)和地區(qū)不使用這種規(guī)格
注3:表中未列出壓縮空氣使用的過(guò)濾器,那些行業(yè)稱其為“濾清器”。
引起空調(diào)性能下降造成的經(jīng)濟(jì)損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于使用好過(guò)濾器的費(fèi)用。
4.10纖維直徑,粗辨過(guò)濾性能
在過(guò)濾過(guò)程中,纖維是阻截粉塵的障礙物。纖維細(xì),單位體積內(nèi)的纖維數(shù)量就多,過(guò)濾效率就高。
氣流繞纖維運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生能耗,表現(xiàn)為過(guò)濾材料對(duì)氣流的阻力。兩塊過(guò)濾效率相同的材料,粗纖維材料阻力大,細(xì)纖維材料阻力小。
粉塵除了被纖維擋住外,還可以被先期捕捉住的粉塵阻攔,于是,纖維表面的粉塵以“樹枝狀結(jié)構(gòu)”松散地堆積,纖維是“干”,粉塵是“枝”。纖維多,纖維間空當(dāng)就小,由粉塵形成的枝狀結(jié)構(gòu)就牢固,積灰被吹散而造成二次污染的可能性就小。一般情況下,纖維多,能形成的枝狀結(jié)構(gòu)就多,單位面積能容納的粉塵就多,過(guò)濾器的使用壽命就長(zhǎng)。
從道理上講,只要纖維仍能保持足夠堅(jiān)強(qiáng)以抵抗氣流的阻力,過(guò)濾材料的纖維要盡可能地細(xì)一些。
同樣厚度,同樣蓬松度的兩塊濾料,細(xì)纖維濾料過(guò)濾效率高,多數(shù)情況下,細(xì)纖維濾料容塵能力大。
同樣效率、同樣結(jié)構(gòu),由不同纖維組成的兩塊濾料,細(xì)纖維濾料阻力、低容塵能力
大。
4.11高效過(guò)濾器的使用壽命
對(duì)于運(yùn)行中的潔凈室,末端高效過(guò)濾器的價(jià)值并不高,全部加起來(lái)可能還不到用戶兩個(gè)小時(shí)的產(chǎn)值,但更換過(guò)濾器的風(fēng)險(xiǎn)和間接費(fèi)用會(huì)很高。
更換過(guò)濾器時(shí)要停產(chǎn),停產(chǎn)損失只有業(yè)主自己能算出來(lái),這筆損失肯定比過(guò)濾器的備件費(fèi)用高。更換過(guò)濾器是十分仔細(xì)的操作,潔凈室內(nèi)的任何東西都經(jīng)不起折騰,碰壞一個(gè)不起眼的設(shè)備,其損失可能會(huì)高于全部過(guò)濾器的費(fèi)用。更換過(guò)濾器后要由專業(yè)人員進(jìn)行檢測(cè),有時(shí)還要對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試,然后還要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的試運(yùn)行。檢測(cè)、調(diào)試、試運(yùn)行,三項(xiàng)費(fèi)用加到一起,可能會(huì)與過(guò)濾器價(jià)格不相上下。聰明的業(yè)主總是希望盡可能地延長(zhǎng)高效過(guò)濾器的使用壽命,不是為了省過(guò)濾器那幾個(gè)錢,他們是想避免因更換過(guò)濾器而產(chǎn)生的一堆麻煩。
舉個(gè)極端的例子,當(dāng)代芯片廠潔凈室末端高效過(guò)濾器的設(shè)計(jì)使用壽命為“一輩子”,即:投入運(yùn)行后永遠(yuǎn)不操高效過(guò)濾器的心。那種工廠的技術(shù)日新月異,一個(gè)新項(xiàng)目投產(chǎn)后5~7年就落后了,工藝必須更新,廠房要改造,高效過(guò)濾器也同時(shí)報(bào)廢。在那里,高效過(guò)濾器的“一輩子”也就是7年,為了保險(xiǎn),設(shè)計(jì)師將過(guò)濾器的設(shè)計(jì)使用壽命定為10~20年。
高效過(guò)濾器上積灰過(guò)多時(shí)阻力增大,大到影響正常送風(fēng)時(shí),高效過(guò)濾器就該報(bào)廢。增大高效過(guò)濾器的過(guò)濾面積或增加過(guò)濾器的數(shù)量,都能延長(zhǎng)過(guò)濾器的使用壽命。但那些做法的游戲空間不大,你不可能無(wú)限地增大過(guò)濾面積,
要延長(zhǎng)高效過(guò)濾器的使用壽命,根本的辦法是將灰塵擋在預(yù)過(guò)濾器。更換預(yù)過(guò)濾器一般無(wú)須停產(chǎn),無(wú)須調(diào)試,所以有經(jīng)驗(yàn)的業(yè)主會(huì)把注意力和金錢花在預(yù)過(guò)濾器上。
對(duì)于10000級(jí)和100000級(jí)潔凈廠房,預(yù)過(guò)濾可選用F8過(guò)濾器(比色法95%),這樣,末端高效過(guò)濾器的使用壽命一般可達(dá)5年。在國(guó)外項(xiàng)目中和國(guó)內(nèi)新建項(xiàng)目中,F(xiàn)8過(guò)濾器是非均勻流潔凈室常見的預(yù)過(guò)濾器。
對(duì)于芯片廠100級(jí)、10級(jí)或更高級(jí)別的潔凈廠房,預(yù)過(guò)濾器的常見效率級(jí)別為H10(MPPS85%),許多新建項(xiàng)目索性選用HEPA(對(duì)0.3mm粒子的效率≥99.97%)。設(shè)計(jì)師號(hào)稱保證末端高效過(guò)濾器使用“一輩子”,其方法不過(guò)如此。
在國(guó)內(nèi)過(guò)去的潔凈室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,過(guò)濾器的常見配置為:粗效→中效→高效。那時(shí)末端高效過(guò)濾器的使用壽命僅為1~3年,差的也就幾個(gè)月。
有些場(chǎng)合,對(duì)高效過(guò)濾器使用壽命的規(guī)定不是出于對(duì)阻力的考慮,而是其它因素。若廠房中有氫氟酸,而車間空調(diào)又不是全新風(fēng)系統(tǒng),高效過(guò)濾器中的玻璃纖維濾紙會(huì)受到回風(fēng)的腐蝕,為了安全,必須定期更換高效過(guò)濾器。有些財(cái)大氣粗的制藥廠,每年雨季過(guò)后要更換高效過(guò)濾器,為的是防止過(guò)濾器上任何可能的霉菌污染。有些生物實(shí)驗(yàn)室和與危險(xiǎn)品打交道的實(shí)驗(yàn)室,在開展一項(xiàng)新的重要課題前,為了可靠,上司會(huì)要求使用新的高效過(guò)濾器。
4.12FFU使用方式及相關(guān)的問(wèn)題
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng)和生產(chǎn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展,生產(chǎn)工藝對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的要求越來(lái)越高。超大規(guī)模集成電路的前后道工序,各種顯示器的制造,各種光學(xué)零部件的制造和裝配以及制藥行業(yè)(GMP的推行)、醫(yī)院手術(shù)室、食品工業(yè)等都對(duì)生產(chǎn)環(huán)境提出了更高的要求,不僅僅要保持一定的溫濕度,還要保持一定的潔凈度。
因此,近年來(lái)國(guó)內(nèi)凈化工程在數(shù)量上顯著增加。其中超大規(guī)模集成電路制造或尖端顯示器(如TFT、PDP)等的制造,因?qū)諝鉂崈舳纫蠛芨?,生產(chǎn)技術(shù)國(guó)內(nèi)暫無(wú)自主開發(fā)能力等原因,這方面的超凈工程在數(shù)量上不是很多。數(shù)量上占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的是潔凈度要求不是很高的凈化工程。這些工程以電子及光學(xué)的裝配、制藥為代表,潔凈度一般為0.5um十萬(wàn)級(jí)~千級(jí)(局部百級(jí))。這些工程有新建,有改建,而后者居多。
五、凈化工程存在的問(wèn)題
根據(jù)筆者統(tǒng)計(jì),上述幾種類型的凈化工程往往會(huì)碰到以下問(wèn)題:
1、靈活性不足,生產(chǎn)工藝難以調(diào)整
這種情況在電子行業(yè)居多。目前潔凈室多以金屬壁板做隔斷及吊頂。風(fēng)口在金
屬壁板上開孔安裝,燈具則直接安裝于金屬吊頂下。這樣的安裝方式是很難改變的。電子工業(yè)由于技術(shù)發(fā)展極為迅速,一種產(chǎn)品或生產(chǎn)工藝幾年之內(nèi)就可能淘汰,原有的廠房需要重新布局以適應(yīng)新的生產(chǎn)工藝,而潔凈室恰恰已很難改動(dòng)。
2、能耗大,造成初投資及運(yùn)行費(fèi)用上升
這種情況也多見于電子行業(yè)。多數(shù)電子廠房規(guī)模大,生產(chǎn)廠房往往幾萬(wàn)平方米
甚至更大。其中大部分可能是潔凈室。目前國(guó)內(nèi)凈化空調(diào)系統(tǒng)以常規(guī)凈化空調(diào)機(jī)組,加上送回風(fēng)管及末端的HEPA或ULPA組成。因廠房面積大,送回風(fēng)管很長(zhǎng),送風(fēng)機(jī)壓頭必然選得較高,造成空調(diào)系統(tǒng)用電量很大,運(yùn)行費(fèi)用很高。而在我國(guó)目前供電系統(tǒng)尚處于壟斷經(jīng)營(yíng)局面下,一個(gè)廠房如果用電量太大(如超過(guò)6000KVA),業(yè)主就得投資建造一座35KV的變電站,投資非常巨大。有時(shí)候整個(gè)廠房的用電量正好處于臨界點(diǎn)上,增加用電量,就得造變電站,減少一點(diǎn)用電量,就省了一大筆投資。
3、吊頂上空間緊張,管線布置、施工均困難。
這種情況多見于改建工程。在眾多的改建工程中,層高偏低是一個(gè)普遍的矛
盾。而對(duì)于一個(gè)潔凈室來(lái)說(shuō),有著眾多性質(zhì)的各種管線,如送風(fēng)管、工藝排風(fēng)管、一般排風(fēng)管、冷卻、冷凍水管、純水管、壓縮空氣管、各種工藝氣體管、消防管、電纜橋架等,不僅管線眾多,而且往往相互交錯(cuò)。如果層高太低,管線的布置及施工將變得非常困難。各種管道往往必須互相繞開,風(fēng)管必須做得很扁,導(dǎo)致管材的浪費(fèi),也增加了流動(dòng)的阻力。
以上三個(gè)問(wèn)題是常規(guī)集中送風(fēng)凈化系統(tǒng)不能回避的問(wèn)題。正是由于其局限性,F(xiàn)FU系統(tǒng)在國(guó)外的潔凈工程中得到了極其廣泛的應(yīng)用。FFU(FanFilterUnit),是一個(gè)自帶送風(fēng)機(jī)(無(wú)殼風(fēng)機(jī))的高效過(guò)濾器送風(fēng)口,它與其專用龍骨系統(tǒng)(CeilingGrid)、冷卻盤管(一般為干盤管)、加壓風(fēng)機(jī)、新風(fēng)系統(tǒng)以及專用燈具共同組成了FFU系統(tǒng)。
六、FFU的優(yōu)缺點(diǎn)
FFU的典型就用方式是,新風(fēng)有新風(fēng)空調(diào)機(jī)處理至所需狀態(tài)點(diǎn)后送入,在靜壓箱內(nèi)與回風(fēng)混合后經(jīng)FFU的風(fēng)機(jī)加壓后經(jīng)HEPA或ULPA送入室內(nèi),再經(jīng)架空地板或側(cè)墻回至干盤管,在此經(jīng)冷(熱)處理后經(jīng)由回壓機(jī)送回至靜壓箱完成循環(huán)。這樣的系統(tǒng)為常用于有超靜要求的潔凈室,如大型集成電路晶圓的制造、尖端顯示器如TFT、PDP等的制造、硬盤的制造等。這樣的FFU系統(tǒng)有諸多優(yōu)點(diǎn),簡(jiǎn)單的講有六點(diǎn):
1、系統(tǒng)非常靈活,可隨時(shí)調(diào)整
因潔凈室的壁板都以天花板格子的模數(shù)(如1200*600)來(lái)布置,并且由于其特殊的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,潔凈室的壁板可以隨時(shí)調(diào)整位置,以此改變房間的布局。同時(shí)如果房間的潔凈度需要調(diào)整,可以通過(guò)增減FFU數(shù)量的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。這對(duì)于通常集中送風(fēng)的凈化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)幾乎是不可能的。
2、出風(fēng)均勻穩(wěn)定
FFU因自帶風(fēng)機(jī),出風(fēng)均勻而穩(wěn)定。避免了集中送風(fēng)系統(tǒng)各送風(fēng)口風(fēng)量平衡的問(wèn)題。對(duì)于垂直單向流潔凈室尤為有利。
3、節(jié)能顯著
FFU系統(tǒng)風(fēng)管很少,除新風(fēng)以風(fēng)管送達(dá)外,大量的回風(fēng)以小循環(huán)的方式在運(yùn)行,因此大大減少了風(fēng)管的阻力消耗。同時(shí)由于FFU的面風(fēng)速一般為0.35~0.45m/s,過(guò)濾器阻力小,FFU的無(wú)殼風(fēng)機(jī)功率很小,新型的FFU采用了高效率電動(dòng)機(jī),同時(shí)對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪形狀也進(jìn)行了改進(jìn),其綜合效率以大為提高。據(jù)筆者估算,F(xiàn)FU系統(tǒng)一般可比集中送風(fēng)的凈化系統(tǒng)節(jié)能30%以上,使FFU系統(tǒng)在二、三年內(nèi)就可通過(guò)節(jié)省電費(fèi)把增加的初投資部分(與集中送風(fēng)的凈化系統(tǒng)相比)省回來(lái)。
4、節(jié)省空間
因省去了巨大的送回風(fēng)管,故可節(jié)省安裝空間。對(duì)于層高緊張的改建項(xiàng)目非常合適。帶來(lái)的另一個(gè)好處因風(fēng)管很少空間相對(duì)寬敞而使工期縮短。
5、風(fēng)口、燈具、煙感、噴淋、靜電中和器等的合理布局
這些潔凈室常用裝置都在上有各自的安裝天花板格子位置,既合理又美觀。而在集中送風(fēng)的凈化系統(tǒng)里這些裝置的布局經(jīng)常沖突,吊頂顯得擁擠不堪。
6、負(fù)壓密封
FFU送風(fēng)系統(tǒng)的靜壓箱為負(fù)壓,因此即使風(fēng)口安裝存在泄漏,也是從潔凈室向靜壓箱泄漏,不會(huì)形成對(duì)潔凈室的污染。
FFU系統(tǒng)也有缺點(diǎn):風(fēng)機(jī)數(shù)量大,故障機(jī)率大。且因FFU布置在吊頂上,維修有一定困難。而集中風(fēng)系統(tǒng)因設(shè)備較為集中,數(shù)量也少,易于維護(hù)。但這也不完全是缺點(diǎn):FFU系統(tǒng)正是因?yàn)閿?shù)量眾多而分散,通常少量的FFU出現(xiàn)故障,并不能對(duì)潔凈度造成嚴(yán)重的破壞。甚至可以在對(duì)潔凈度幾乎沒(méi)有影響的情況下發(fā)現(xiàn)并修復(fù)故障單元。而集中送風(fēng)系統(tǒng)只要一臺(tái)AHU出現(xiàn)故障,就會(huì)造成大面積的潔凈室停止運(yùn)行,對(duì)生產(chǎn)的影響很大。在幾乎所有的項(xiàng)目中,冷凍機(jī)、空壓機(jī)、純水設(shè)備、水泵、真空泵搶救無(wú)效都可以做到備份,盡量減少設(shè)備故障對(duì)生活的影響。唯獨(dú)空調(diào)箱的備份幾乎沒(méi)用。FFU系統(tǒng)則在某種程度上達(dá)到了這個(gè)目的。bIfwTaKoIm