空气洁净技术 第三章 空气洁净设备及其应用

第3章空气洁净设备及其应用 本章学习要求 1 重点是空气过滤器的有关知识 了解空气过滤器的过滤原理 理解空气过滤器的检测试验方法 掌握空气过滤器的选用及影响效率的因素 2 了解其他形式的净化设备 过滤器对微粒的过滤机理 1 机械分离2 电力分离3 洗涤分离4 过滤分离空气洁净技术中 主要采用过滤分离 其次采用电力分离 纤维过滤器的过滤机理 1 基本过滤过程 稳定阶段 洁净技术中有意义不稳定阶段 对一般工业过滤器有决定意义2 过滤机理 1 拦截效应 2 惯性效应 3 扩散效应 4 重力效应 5 静电效应 影响过滤器效率的因素 1 微粒尺寸 种类 形状2 纤维粗细 填充率 断面形状3 过滤风速4 气流温度 湿度 压力5 容尘量 3 1空气过滤器 空气过滤器的性能指标 1 过滤效率 3 1 1空气过滤器的性能与分类 2 穿透率 3 过滤器面速和滤速 过滤器面速是指过滤器的断面上所通过的气流速度 1 67 滤速反映滤料的通过能力 过滤性能 4 过滤器阻力 阻力构成 一是滤料的阻力 二是过滤器结构的阻力 过滤器滤料阻力图表 图3 1各种滤纸 布 滤料 阻力 过滤器的全阻力 过滤器全阻力图表 图3 2高效过滤器阻力与流量 流速 的关系 过滤器全阻力与积尘量的关系 图3 3过滤器积尘与阻力的关系 终阻力建议值 5 过滤器容尘量 过滤器的容尘量是指过滤器的最大允许积尘量 国内试验粉尘曾规定用黄土高原的浮土 国际标准化组织指定了 AC细灰 为试验粉尘 2 空气过滤器分类 国家标准 空气过滤器 分成四类粗效过滤器中效过滤器高中效过滤器亚高效过滤器 国家标准 高效空气过滤器 也分成四类高效A过滤器高效B过滤器高效C过滤器高效D过滤器 1 按过滤效率分类 1 粗效空气过滤器主要用于新风过滤 沉降性微粒和各种异物 过滤对象一般为5 m以上的微粒 粗效过滤器的效率以过滤5 m为准 严禁采用油浸式过滤器 2 中效过滤器作为一般空调系统的最后过滤器和净化空调系统中高效过滤器的预过滤器 过滤对象一般为1 10 m的微粒 效率是以过滤1 m为准 3 高中效过滤器可以用作一般净化程度的系统的末端过滤器 也可以用作保护高效过滤器的中间过滤器 主要用于截留1 5 m的悬浮性微粒 效率也以过滤1 m为准 4 亚高效过滤器可以作为洁净室末端过滤器使用 也可以作高效过滤器的预过滤器 还可以作为净化空调系统新风的末级过滤 提高新风品质 主要用于截留1 m以下的微粒 效率以过滤0 5 m的微粒为准 必须在初 中效过滤器的保护下使用 5 高效过滤器常作为三级过滤的末端过滤器 主要用于截留1 m以下的微粒 效率习惯以过滤0 3 m的微粒为准 效率以过滤0 12 m的微粒为准 称为超高效过滤器 主要用于截留0 1 0 3 m的微粒 必须在初 中效过滤器的保护下使用 2 按使用目的不同分类 1 新风处理用过滤器通常采用粗效 中效 高中效 亚高效等 2 室内送风用过滤器通常是亚高效 高效 超高效或高效 化学过滤器等 2 按使用目的不同分类 3 排气用过滤器一般采用亚高效 高效或HEPA 化学过滤器等 4 洁净室内设备用过滤器一般采用高效 超高效 HEPA 化学过滤器或ULPA 化学过滤器等 2 按使用目的不同分类 5 制造设备内用过滤器 非标准型 通常采用HEPA ULPA或HEPA 化学过滤器或ULPA 化学过滤器等 6 高压配管用空气过滤器 3 按过滤器材料不同分类 滤纸过滤器洁净技术中使用最为广泛的一种过滤器 纤维层过滤器泡沫材料过滤器应用较少 3 1 2化学过滤器 3 1 3空气过滤器效率的试验方法 1 质量法 用于粗效 中效过滤器效率的检测 2 比色法 用于中效过滤器效率的检测 3 粒子计数器法 用于洁净室 高效过滤器的检测 广泛应用 3 1 3空气过滤器效率的试验方法 4 DOP法 5 计数扫描法 最严格的方法 6 油雾法 7 钠焰法 以上方法均用于高效过滤器的效率检测 3 1 4典型空气过滤器结构原理 3 1 5几种常用的过滤器简介 ZJK 1型自动卷挠式人字形粗效空气过滤器 图3 4ZJK 1空气过滤器 3 1 5几种常用的过滤器简介 YB玻璃纤维粗效过滤器 图3 5YB型玻璃纤维过滤器 3 1 5几种常用的过滤器简介 YZG型中效过滤器 图3 6YZG型中效过滤器 3 1 5几种常用的过滤器简介 管式高中效过滤器 图3 7管式高中效过滤器 3 1 5几种常用的过滤器简介 GZ型中效或高中效空气过滤器 图3 8GZ型空气过滤器 3 1 5几种常用的过滤器简介 JKG 2A静电过滤器 图3 9JKG 2A型静电过滤器 过滤产品实例 CKD初效过滤器滤料新型复合无纺布主要用于一般空调系统的空气净化过滤器的前置过滤器 图3 10初效过滤器 苏信净化样本 过滤产品实例 ZKD中效过滤器滤料新型复合无纺布主要用于一般空调系统的空气净化过滤器的前置过滤器 图3 11中效过滤器 过滤产品实例 GK GW高效过滤器主要用于超净化机箱等要求高温空气净化的设备和系统 最高耐温达300 图3 12GK GW高效过滤器 过滤产品实例 图3 14GKWL无隔板高效过滤器 图3 13GKLW高效过滤器 3 1 6空气过滤器的选用 1 一般情况下 粗效过滤器可以满足一般空调房间的净化要求 粗效和中效过滤器联合使用可以满足洁净室 初级 的净化要求 粗 中效和高效过滤器的联合作用可以满足洁净室 中 高级 的净化要求 3 1 6空气过滤器的选用 2 洁净空调设计中空气过滤器应按额定风量选用 要根据洁净要求确定最末一级过滤器的效率 选择起保护作用的过滤器 妥善匹配相邻两级过滤器的效率 相差不能太大 3 1 6空气过滤器的选用 3 可能产生有害气体或微生物的洁净室 高效过滤器应靠近洁净室 阻力效率接近的高效过滤器应安装在同一洁净区内 3 1 6空气过滤器的选用 4 根据洁净场所的实际参数和要求 综合经济效益 实用等因素选用适当的过滤器 T 过滤器使用寿命 d P 过滤器的容尘量 g N1 过滤器前空气的含尘浓度 mg m3 Q 过滤器风量 m3 h t 过滤器一天的工作时间 h 计算过滤器的计重效率 典型场所过滤器 3 2过滤器送风口及风机过滤器单元 1 过滤器送风口 图3 161 进风口2 箱体3 过滤器4 扩散板送风口5 吊顶6 密封圈 图3 15高效送风口 苏净样本 2 风机过滤器单元 FFU 图3 17管道型 循环型风机过滤单元1 扩散板送风口2 末端过滤器3 风机4 连接管5 均匀箱6 预过滤器 风机过滤单元实例 可为微环境提供高质量的洁净空气新建 改建洁净厂房 图3 18风机过滤单元 3 3洁净工作台 3 3 1结构原理在操作台上保持高洁净度的局部净化设备 3 3 2分类非单向流式和单向流式全循环式 直流式 前部排风式 全面排风式专用工作台和通用工作台整体式和脱开式 洁净工作台示意图 图3 20全循环式洁净工作台 图3 19水平 垂直单向流洁净工作台 图3 21前部排风式洁净工作台 洁净工作台实例 图3 23双人洁净工作台 苏净样本 图3 22单人洁净工作台 苏净样本 洁净工作台实例 图3 25单人医用洁净工作台 苏净样本 图3 24双人医用洁净工作台 苏净样本 洁净工作台实例 图3 27VS洁净工作台 苏净样本 图3 26HS洁净工作台 苏净样本 洁净工作台实例 图3 29双人生物洁净工作台 苏净样本 图3 28单人生物洁净工作台 苏净样本 3 4自净器 3 4 1结构原理自净器指由风机 初效 中效和高效 亚高效 过滤器及送 回风口组成的一种空气净化设备 3 4 2分类高效型空气自净器静电空气自净器 高效空气自净器示意图 图3 31悬挂式自净器1 粗效过滤器2 风机组3 高效过滤器4 固定框5 压框 图3 30移动框式自净器1 脚轮2 中效过滤器3 控制板4 风机5 负压箱6 正压箱7 高效过滤器 3 4 3自净器的应用 对操作点进行局部临时洁净净化 设置在洁净室易出现涡流区的部位以减少尘菌滞留 作为洁净环境的简易循环机组 适用于1万到10万级洁净室 自净器实例 图3 32移动式自净器 苏净样本 3 5洁净层流罩 3 5 1结构原理垂直单向流的局部洁净送风装置 送风洁净度可达100级以上 3 5 2分类有风机层流罩无风机层流罩 有 无风机层流罩 图3 33层流罩 a 风机型 b 无风机型1 预过滤器2 负压箱3 风机4 正压箱5 高效过滤器6 箱体7 高效过滤器 气幕式层流罩 图3 34带气幕的层流罩1 蜂窝型喷口2 阻尼层3 高效过滤器4 静压箱5 风机6 预过滤器 层流罩实例 图3 35层流车 苏净样本 3 6净化单元 3 6 1结构原理净化单元是一种可形成水平送风的净化机组 送风洁净度可达100级 3 6 2分类水平送风屏 围壁及顶棚构成装配式洁净室 净化单元 SHJ DY型净化送风单元1 预过滤器2 风机3 负压箱4 高效过滤器5 正压箱6 均流板 图3 36SHJ DY型净化送风单元 3 7装配式洁净室 3 7 1结构原理装配式洁净室是按一定模数分散设计制造的基本构件 在现场组装投入运行的净化装置 3 7 2特点安装周期短 投入运行快 拆装方便 3 8空气吹淋室 3 8 1结构原理进行人净和防止污染空气进入洁净区的装置 利用高速 25m s 的洁净气流清除已进入洁净区的人身服装或物料表面的尘粒 空气吹淋室结构示意 1 预过滤器2 风机3 电加热器4 高效过滤器5 喷嘴6 吹淋区 图3 37空气吹淋室结构示意图 3 8 2空气吹淋室的分类 按结构分小室式 单人式 30人 双人式 30人 通道式 80人以上 根据作用方式分喷嘴型和条缝型两种 空气吹淋室实例 图3 39空气吹淋室 苏净样本 图3 38钢板风淋室 苏净样本 3 8 3空气吹淋室性能和要求 室内净宽为0 8米 长度按1 2m 人设计 吹淋气流速度25 35m s 吹淋时间30 60s 吹淋气流温度30 35 设自动控制和无风断电保护装置 吹淋室的送风需经过高效过滤器过滤 小室式吹淋室的门要联锁和自动控制并设手动开关装置 3 9传递窗 3 9 1结构原理洁净室内外与洁净室之间传递物件的开口装置 3 9 2分类机械式 气闸式 灭菌式 封闭可取式 传递窗实例 图3 41100级传递窗 苏净样本 图3 40标准传递窗 苏净样本 3 10余压阀 3 10 1结构原理单向开启的风量调节装置 图3 42余压阀原理及外形图 3 10 2余压阀的性能 通过余压阀的风量一般在5 20m3 min之间 压差在5 40Pa之间 一般安设在静压差不同的洁净室之间下风侧的外墙上 但不能影响下游侧室内气流 3 10 3余压阀的选择应用 余压阀的结构应能正确的动作 可动部件加工精度满足要求 静压差急剧变化时反应灵敏 构件不易积尘 按设计的漏风量选择余压阀的规格与数量 排出风速不应影响下流侧室的气流的状态 3 11洁净空调机组 常将空气过滤器与空调机组组合在一起 构成洁净空调机组 常见类型 柜式净化空调机组组合空调机组净化新风机组 柜式净化空调机组 结构原理1 粗效过滤器2 回风口3 换热器4 11 压差开关5 加热器6 水雾喷头7 加湿器8 电动机9 风机10 软接头12 出风口13 中效过滤器14 箱体15 冷凝器16 压缩机17 控制器18 触摸液晶屏 净化产品演示 3 12洁净卫生间 在洁净卫生间内 气流为平行流 100级 风量23m3 min 设有排风维持内部负压 在卫生间内装有紫外灯 肘式开关洗手盒 烘手器 送风机 排风机 高效过滤器 3 13风管和附件 1 风管和附件的选材 风管和附件 阀门均应尽量选取表面不易起尘 不易积尘和便于清扫的材料制造 常用材料 3 13风管和附件 2 采用冷轧钢板或镀锌钢板时 应注意涂漆要求 3 风管壁厚 风管壁厚的选择参见有关设计手册 4 洁净室内的排风系统上设置调节阀 止回阀或密闭阀 用于防止室外空气倒灌 5 在中效和高效的空气过滤器处 应设置测压孔 在新风管和送回风总管以及需要调节的支管上 应设置风量测定孔 3 14洁净室的密封技术 1 接触填料密封密封用填料有固体密封垫 如氯丁橡胶板 闭孔海绵橡胶板等 和液体密封胶 如 硅橡胶 氯丁橡胶 天然橡胶 固体密封垫一般采用螺栓机械压紧 橡胶板的压缩量为30 50 液体密封胶采用填充和粘附方法密封 3 14洁净