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空气过滤器应用须注重细节

      

空气过滤器应用须注重细节
如果把空调换气系统比作洁净工程的“肺”,而过滤器就是“口鼻”。把好这第一道门户,是建设洁净工程的重要方面。如何科学使用空气过滤器,提高效率,并延长其使用寿命,节约成本,是当前业内人士关心的问题。而在空气过滤器的实际应用中,总有一些因素被忽视,这些看似不起眼的“小问题”如果没有解决好,就有可能误大事。本期邀请中国制冷空调工业协会洁净室技术委员会专家委员会成员蔡杰对此进行分析,并给出了相应对策。 
                              ——编者按
  近年来,随着GMP认证及复认证工作的进行,洁净工程建设工作受到医药企业普遍关注。空气过滤器(以下简称“过滤器”)的使用是关系到洁净效果的重要因素,也直接影响着药品的质量。我国目前很多企业对使用空气过滤器处于探索过程中,存在着各种各样的问题。
  ■合理确定各级过滤器效率
  确定过滤器效率的要点是:末级过滤器的性能要可靠,预过滤器的效率规格要合理,初级过滤器和预过滤器的维护要方便。
  因此,应首先根据送风的洁净要求确定末级过滤器的效率,然后选择起保护作用的过滤器(预过滤器),如果这级过滤器亦需保护,再在它的上风端增设过滤器。应妥善匹配各级过滤器的效率,若相邻两级的效率相差太大,则前一级起不到保护后一级的作用。
  使用欧洲“G~F~H~U”效率规格分类时,可每隔2~4档设置一级过滤器。例如:G3→F5→F8→H12,其中,末端H12高效过滤器决定送风的洁净水平,F8保护H12,F5保护F8,G3保护F5。
  选择预过滤器时要将使用环境、费用、能耗、维护等因素综合考虑后决定。洁净室末端高效(HEPA)过滤器前要有效率规格不低于F8的过滤器来保护;极高效(ULPA)过滤器前可选用F9~H11的过滤器。空调系统本身应有效率规格不低于F5的过滤器来保护。在无风沙、低污染地区,F7过滤器前可不设预过滤器;在城市的空调系统中,目前常见的初级过滤器是G3~F6。
  ■增大过滤面积
  过滤器的过滤面积大,能容纳的粉尘就多,其寿命就长。而且过滤面积大,气流穿过材料的速度就低,过滤器的阻力就小。研究表明,对于同种结构、同样滤材的过滤器,当终阻力确定时:过滤面积增加50%,过滤器的使用寿命会延长70%~80%;面积增加一倍,过滤器的使用寿命约是原来的3倍。
  当然,增加过滤面积时,要考虑过滤器的结构和现场条件。例如袋式过滤器,可以通过增加滤袋的数量和滤袋的长度来增加过滤面积;对于传统有隔板过滤器,可以减小隔板间距以增加滤纸褶数的可能性。
  ■调整各级过滤器效率
  除了过滤材料面积太小或单位面积的容尘能力太小可导致过滤器使用寿命太短以外,预过滤器的过滤效率偏低也是影响其寿命的原因之一。
  后者可以通过调整预过滤器的过滤效率,将灰尘挡在预过滤器。例如,末端过滤器是F7,使用G4预过滤器时末端过滤器的使用寿命是3个月,改用F5预过滤器后,末端过滤器的使用寿命延长至半年。在洁净室,末端高效过滤器的价值并不高,但更换过滤器的风险和间接费用会很高,而更换预过滤器则无须停产。
  对于ISO7和ISO8级(旧等级10000和100000级)非均匀流洁净厂房,预过滤可选用F8过滤器(比色法95%),这样,末端高效过滤器的使用寿命一般可达5年。
  ■不宜强调过滤器的附加效果
  “过滤器能捕捉任何形式的颗粒物;过滤材料柔软、蓬松,有消声作用;过滤器对气流产生阻力,有某些均流作用;过滤器能阻截任何形式的空气微生物……”但是,事实上,不应对过滤器的这些附加效果过于认真。
  过滤器带水后,积灰与水混合形成泥浆。若滤材是致密的滤纸或滤布,泥浆会很快将过滤器糊死。若滤材比较蓬松,遇水后,已经捕捉到的粉尘会随水滴进入过滤器下风端,再一风干,粉尘会重新飞扬。尽管有时过滤器带水尚不至多到滴水的程度,但微量水分足以将滤材迎风面上的积灰输送到背风面,过滤器风干后,粉尘有重新飞散的风险。
  过滤器有点消声作用,但谁也不会去用考核消声器的办法去追究过滤器。特别是对于燃气轮机和大型离心空压机的入口过滤器,更换过滤元件时可能不允许停机,如果没有专门的消声装置,过滤室内的工作环境会非常恶劣,操作工也就不会细心操作。
  此外,不能拿过滤器当作挡风板用。现实中曾有过不少因挡风板故障或设计失误,使风机直吹过滤器,造成过滤器非正常损坏。
  不断有人推出能杀菌的新滤材,但滤材的杀菌功能再厉害,也难以调动过滤器上的灰尘去杀菌。如果确实需要消灭混在过滤器积灰中的微生物,就要采取相应的手段,而对过滤器本身不应寄予过高希望。
  含抗菌剂的滤材在特定条件下能杀菌,如氧化锌、银离子、儿茶素、甲壳素;静电能破坏微生物;某些经特殊处理的生物酶能杀菌。但是,大多数时间,过滤器在积灰状态下运行,滤材的杀菌本事再大,也难以动员裹住滤材的灰尘一道战斗。要消灭微生物,而不仅仅是或多或少地限制通风系统中的微生物,应该采取相应手段,所以不应对过滤器寄予过高希望。
  ■气候因素影响过滤效果
  若过滤器的使用地杨柳树较多,在空调设计时就应该采取相应措施,如改变进风口高度或在进风口加护网。若措施不当,那就只剩一招:在飘絮的季节勤换过滤器。
  在北方,初春早晨的气温往往很低,雨水在地面可以结成薄冰。这时候的雨滴在零度以下的滤材上结冰,并迅速地将过滤器封堵。由蓬松材料制成的过滤器(大多数低效率过滤器)能挺一阵子。当滤材为致密的滤纸时,一个小时就足以将过滤器封死。雾滴是更小、更轻的液态颗粒物,它在零度以下的物体表面结成冰晶。过滤器会因冰晶附身而透不过气来。如果可能出现冰雨或树挂,蕞好手头留一套过滤器备件,以备应急使用。
  雾滴与过滤器接触,容易与滤材上的积灰混成泥巴。若滤料很蓬松,泥浆会随风进入过滤器下风端,过滤器还能凑合着用;如果滤材致密或吸水变软,泥巴会将过滤器封死。有些过滤器可能不怕连阴雨,但怕持续的雾天。阴雨天粉尘少,而且稍有措施就能将雨水挡在过滤器之外。雾天的粉尘可一点也不会少,更何况,现有各种措施也挡不住与雾接触。
  另外,氢氟酸对玻璃有强腐蚀作用,高效过滤器的滤材是玻璃纤维,所以应该避免洁净厂房内出现氢氟酸。
  ■清洗技术难以推广
  前不久,日本研制出用超声波清洗过滤器的流水线,清洗后的过滤器售价是新过滤器价格的60%~70%(过滤器完好如新,清洗后经过严格的性能测试),其成本并不比制作新过滤器低多少,所以一时难以推广。国内也有人曾经试过用超声波清洗过滤器,其蕞**烦是污水处理,而不是当初设想的其他技术问题。
  一般通风与洁净室用的大多数过滤器是一次性的,它们或无法清洗,或从经济角度上考虑不值得清洗。效率高的过滤器,使用场合都很讲究,过滤器即使洗不坏,也蕞好别去洗,除非有把握彻底清洗干净、清洗后性能不改变。

 

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