空气过滤器

净化空气的机器

空气过滤器是通过多孔过滤材料的作用从气固两相流中捕集粉尘，并使气体得以净化的设备。它把含尘量低的空气净化处理后送入室内，以保证洁净房间的工艺要求和一般空调房间内的空气洁净度。

简介

空气过滤器(Air Filter)是指空气过滤装置，一般用于洁净车间，洁净厂房，实验室及洁净室，或者用于电子机械通信设备等的防尘。有初效过滤器，中效过滤器，高效过滤器及亚高效等型号。各种型号有不同的标准和使用效能。

在气动技术中，空气过滤器、减压阀和油雾器称为气动三大件。为得到多种功能往往将这三种气源处理元件按顺序组装在一起，称为气动三联件。用于气源净化过滤、减压和提供润滑。

三大件的安装顺序按进气方向依次为空气过滤器、减压阀、油雾器。三大件是多数气动系统中不可缺少的气源装置，安装在用气设备近处，是压缩空气质量的最后保证，其设计和安装，除确保三大件自身质量外，还要考虑节省空间、操作安装方便、可任意组合等因素。

发展历史

空气过滤器的原型是人们为保护呼吸而使用的呼吸保护器具。据记载，早在一世纪的罗马，人们在提纯水银的时候就用粗麻制成的面具进行保护在此之后的漫长时间里．空气过滤器也取得了进展，但其主要是作为呼吸保护器具用于一些危险的行业，如有害化学品的生产。l827年布朋发现了微小粒子的运动规律，使人们对空气过滤的机理有了进一步的认识。空气过滤器的迅速发展是与军事工业和电子工业的发展紧密相关的50年代，美国对玻璃纤维过滤纸的生产工艺进行了深入的研究，使空气过滤器得到了改善和发展。60年代，HEPA过滤器问世；70年代，采用微细玻璃纤维过滤纸作为过滤介质的HEPA过滤器，对D．3微米粒径的粒子过滤效率高达99．9998。八十年代以来，随着新的测试方法的出现、使用评价的提高及对过滤性能要求的提高，发现HE—PA过滤器存在着严重的问题，于是又产生了性能更高的ULPA过滤器。目前，各国仍在努力研究，估计不久就会出现更先进的空气过滤器。

过滤器本身的设计也取得了显著进展，其中最重要的是分隔板的去除，即无隔板过滤器的发展。无隔板过滤器不仅消除了分隔板损坏过滤介质的危险，而且有效地增加了过滤面积，提高了过撼效率，并降低了气流阻力，从而减少了能量消耗。此外，空气过滤器在耐高温、耐腐蚀以及防水、防菌等方面也取很大的进展，满足了一些特殊的需求。。

分类

（1）粗效过滤器

粗效过滤器的滤料一般为无纺布、金属丝网、玻璃丝、尼龙网等。常用的粗效过滤器有：ZJK-1型自动卷绕式人字形空气过滤器、TJ-3型自动卷绕式平板形空气过滤器、CW型空气过滤器等。其结构形式有板式、折叠式、带式和卷绕式。

（2）中效过滤器

常用的中效过滤器有：M-I、Ⅱ、Ⅳ型泡沫塑料过滤器、YB型玻璃纤维过滤器等。中效过滤器的滤料主要有玻璃纤维、中细孔聚乙烯泡沫塑料和由涤纶、丙纶、腈纶等制成的合成纤维毡。

（3）高效过滤器

常用的高效过滤器有GB型和GWB型。其滤料为超细玻璃纤维滤纸，孔隙非常小。采用很低的滤速，这就增强了对小尘粒的筛滤作用和扩散作用，所以具有很高的过滤效率。

分类及作用

从气源出来的压缩空气中含有过量的水汽和油滴，同时还有固体杂质，如铁锈、沙粒、管道密封剂等，这些会损坏活塞密封环，堵塞元器件上的小排气孔，缩短元器件的使用寿命或使之失效。空气过滤器的作用就是将压缩空气中的液态水、液态油滴分离出来，并滤去空气中的灰尘和固体杂质，但不能除去气态的水和油。

分类详见表1。

应用

空气过滤器就是为了获得能够达到标准的洁净空气，一般通风用过滤器就是针对空气中的不同粒径的粉尘粒子进行捕捉，吸附，使空气质量提高，化学过滤器除了吸附灰尘之外主要还可以吸附气味，通常用于生物制药、医院、机场航站楼、人居环境等地方。一般通风用的过滤器用途就比较广泛了，微电子行业、涂装行业、食品饮料业等等都有需要。也就是说，过滤器只是一个手段，为了达到洁净的目标。

性能指标

过滤精度

指允许通过的杂质颗粒的最大直径。影响过滤精度的关键是滤芯，可根据后面元器件的需要选择不同的滤芯，使其达到相应的过滤精度。

流量特性

指在一定的进口压力下，通过过滤器的空气流量与过滤器两端压力降之间的关系曲线，实际使用时，最好在压力损失小于0.03MPa的范围内选用。在空气过滤器中，影响流量特性的主要是本体和滤芯。

分水效率

指分离出来的水分与进气口空气中所含水分之比.一般要求空气过滤器的分水效率不小于80%.影响分水效率的主要是导流板。

空气过滤器用不同的浓度计量有不同的过滤效率。

（1）计重效率含尘浓度以质量浓度（g/m3）来表示

（2）计数效率含尘浓度以计数浓度（pc/L）来表示

（3）钠焰效率以氯化钠固体粒子作尘源。通过光电火焰光度计测得氯化钠粒子浓度。钠焰效率与计数效率相当。

过滤器阻力

在额定风量下新过滤器的阻力称为初阻力；在额定风量下，过滤器的容尘量达到足够大而需要清洗或更换滤料时的阻力称为终阻力。

过滤器的容尘量

在额定风量下，过滤器的阻力达到终阻力时，其所容纳的尘粒总质量称为该过滤器的容尘。

选择原则

根据具体情况合理地选择合适的空气过滤器，其选择原则如下：

1.根据室内要求的洁净净化标准，确定最末级的空气过滤器的效率，合理地选择空气过滤器的组合级数和各级的效率。如室内要求一般净化，可以采用初效过滤器；如室内要求中等净化，就应采用初效和中效两级过滤器；如室内要求超净净化，就应采用初效、中效和高效三级净化过滤，并应合理妥善地匹配各级过滤器的效率，若相邻两级过滤器的效率相差太大，则前一级过滤器就起不到对后一级过滤器的保护作用。

2.正确测定室外空气的含尘量和尘粒特征。因为过滤器是将室外空气过滤净化后送入室内，所以室外空气的含尘量是一个很重要的数据。特别是在多级净化过滤处理，选择预过滤器时要将使用环境、备件费用、运行能耗、维护与供货等因素综合考虑后决定。

3.正确确定过滤器特征。过滤器的特征主要是过滤效率、阻力、穿透率、容尘量、过滤风速及处理风量等。在条件容许的情况下，应尽可能选用高效、低阻、容尘量大、过滤风速适中、处理风量大、制造安装方便、价格低的过滤器。这是在空气过滤器选择时综合考虑一次性投资和二次性投资及能效比的经济性分析需要。

4.分析含尘气体的性质。与选用空气过滤器有关的含尘气体的性质主要是，温度、湿度、含酸碱及有机溶剂的数量。因为有的过滤器允许在高温下使用，而有的过滤器只能在常温、常湿度下工作，并且含尘气体的含酸碱及有机溶剂数量对空气过滤器的性能效率都有影响。

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