净化（洁净）空调工程空气过滤器特征

在净化（洁净）空调工程中，空气过滤是非常重要的一个环节，它直接决定着净化工程的合格与否，可以说是净化工程的核心工作。

在《洁净厂房设计规范》（GB50073-2013）第三章 空气洁净度等级 一文中有关于空气中悬浮粒子空气洁净度等级应符合的明确规定（注：此条为强制性条款）。

此外在《医药工业洁净厂房设计标准》（GB50457-2019）；《电子工业洁净厂房设计规范》（GB50472-2008）；《医院洁净手术部建筑技术规范》（GB50333-2013）等行业设计规范中，也都具有关于洁净室（手术室）内空气中悬浮粒子浓度的特殊要求。

由此可见，空气中悬浮粒子浓度对洁净室的影响是至关重要的。
那么在净化空调工程中，我们是通过什么手段来控制空气中的悬浮粒子浓度的呢？又是怎么一步步达到控制效果的呢？这就离不开我们今天要讲的主角：空气过滤器。
熟悉净化工程朋友应该都知道，我国的空气过滤器主要分为五大类：粗（初）效过滤器、中效过滤器、高中效过滤器、亚高效过滤器以及高效过滤器。这是基于我国早在1992年，1993年颁布的《高效空气过滤器》（GB13554-1992）和《空气过滤器》（GB/T14295-1993）两本国家规范标准中提出的。

随着时代的变迁，现在这两本规范已经更新迭代出来了很多版本，目前现行的分别是：《高效空气过滤器》（GB13554-2020）、《空气过滤器》（GB/T14295-2019）。感兴趣的同学可以去单独查阅一下。

空气过滤器：
净化空调工程，空气多是通过组合式空调机组内的粗（初）效过滤器和中效过滤器，再经过通风管道末端的高效过滤器送入洁净室的，通过这三级过滤，空气中大部分大于0.5um的粒子都可以被过滤掉。
对于洁净等级要求高的洁净室，有时候也会在组合式空调机组内安装亚高效过滤器，起到一个更高过滤精度的要求。
那么空气过滤器是如何过滤的呢？又是一个什么原理呢？关于这一点，大家可以看我上一篇文章多加了解。
这篇文章，主要来讲述一下空气过滤器的特征：面速、滤速、效率、透过率、阻力和容尘量等。
所谓面速，就是指过滤器断面上通过气流的速度（m/s），反映滤料通过气流的能力。通常通过判别式：u=Q/(Fx3600) 确定。
其中u是过滤器面速（m/s）；Q为通过过滤器的风量（m³/s）；F为过滤器断面面积（㎡）。
滤速是指滤料面积上通过气流的速度（cm/s），反映滤料通过气流的能力。通常通过判别式：V=0.028Q/f 确定。
其中V是过滤器滤速（cm/s）；f为滤料净面积（㎡）。这一特征是评判过滤器的重要指标。我们常说的高效和超高效过滤器的滤速一般为2-3cm/s，亚高效过滤器的滤速是5-7cm/s。
过滤器的效率主要分为两种：计重效率、计数效率。
当被过滤气体的含尘浓度以计重浓度为依据时，则为计重效率；当被过滤气体的含尘浓度以计数浓度表示时，则为计数效率。我国的洁净厂房相关规范中都是以计数浓度作为洁净度的重要判断依据，所以在国内常以计数效率来表示效率。
计数效率常见表达式为：n=（N1-N2）/N1=1-N1/N2
其中：    N1、N2为过滤器进出口气流中的尘粒浓度（粒/L）。
对应过滤效率存在的就是：透过率。
其表达式为：K=N2/N1=（1-n）x100%
K即为过滤器的透过率。透过率顾名思义就是指通过过滤器的尘埃粒子通过率。
过滤器的阻力，熟悉净化空调工程的人都知道，过滤器存在阻力值，在实际工程中我们会检查过滤器的阻力值，来判断过滤器是否应该更换。可以说这是一个非常重要的一个参数依据。
过滤器的阻力是由滤料阻力和过滤器结构阻力组成的。通常的表达式为：
△P=△P1+△P2=CV（m次方）
△P1=AV
△P2=Bu（n次方）
其中△P1为滤料阻力，△P2为过滤器结构阻力，V为滤速，u为面速，△P为过滤器全阻力；A、B、C、n、m为系数。
由此，我们可以得出一个结论，滤料阻力和滤速的一次方成正比，全阻力和滤速成指数关系。
容尘量：通常情况下，我们将运行中的过滤器到达其终阻力（多为初阻力的2倍值）时，过滤器上沉积的灰尘重量作为过滤器的容尘量。
在实际工程中，过滤器的终阻力选取多大，要根据工程性质，结合技术经济性比较来进行确定。同一台过滤器，选取的终阻力高，其容尘量就大，同类过滤器如果其尺寸不同，容尘量也会有所差异。
在工程实际设计中，重点应该考虑如何正确地选择过滤器的终阻力，才是重要之处。
通常情况下，设计师在设计时，过滤器初阻力、终阻力的推荐值为：
粗效过滤器（G4）：初阻力≤50pa，终阻力≤100pa。
中效过滤器（F8）：初阻力≤120pa，终阻力≤250pa。
高效过滤器（H14）：初阻力≤220pa，终阻力≤450pa。
空气过滤器的使用寿命：过滤器达到额定容尘量的时间即为过滤器的使用寿命。
当过滤器到达额定容尘量时，对于无纺布的粗效过滤器、中效过滤器来说，可以进行清洗（用于生物安全实验的除外），晾干后不破损可继续使用，对于高效过滤器，亚高效过滤器则不可，必须进行更换。
使用寿命的表达式为：T=P/（N1x10(-3次方)Qtn）
其中T为过滤器使用寿命（d）；P为过滤器的容尘量（g）；N1为过滤器前空气的含尘浓度（mg/m³）；Q为过滤器的风量（m³/h）；t为过滤器一天的工作时间（h）；n为过滤器的计重效率。
在实际工程中，由于很多参数的不确定性、不统一性，很难采用过滤器使用寿命来衡量过滤器的更换、清洗时间。所以一般采用过滤器压差检测装置来检测过滤器的阻力值是否达到了设计终阻力，以此来判断过滤器的更换、清洗依据。
此外当洁净室出现风量减小、洁净度降低活菌浓度超标的情况时，也应及时清洗粗效、中效过滤器，更换高效过滤器。