过滤器应用及经济性

1、过滤器应用及经济性过滤器使用费用影响因素：1.使用寿命使用寿命 - 更换费用更换费用2.运行能耗运行能耗 - 过滤器阻力过滤器阻力3.通风系统清扫费用通风系统清扫费用对空气过滤器：滤料面积增加 50% 使用寿命增加近乎100% ！意味着：每只过滤器多花 30-40%过滤器用量减少一半！过滤器运行能耗过滤器运行能耗E= 能耗kWh度 /年q= 风量 m3/sdP= 阻力Pat= 运行时间小时/年= 风机运行效率1000tdPqE举举 例例q =1 m3/s(=3600 m3/h)dP=125 Pa(=1/2” 水柱)t=8760 小时/年( 24 hours/day)年度电 /156010007

2、 . 087601251E滤料面积滤料面积 - 阻力阻力 - 能耗能耗 Hi-Flo 3A-85初阻力: 160 Pa / 3600 m3/hHi-Flo 3M-85初阻力 100 Pa /3600 m3/h滤料面积大滤料面积大 - 阻力小阻力小 - 能耗低能耗低q = 1 m3/s(=3600 m3/h)P = 160 - 100 = 60 Pa(=1/4”水柱)实际运行时阻力差大于60 Pat= 8760 小时/年( 24 小时/天)年度 /75010007.08760601E选用过滤面积大的过滤器，省钱！通风系统为什么需要清扫？管道积灰，通风不畅。管道积灰，通风不畅。温湿度适宜的积灰是微

3、生物繁衍的理想场所。温湿度适宜的积灰是微生物繁衍的理想场所。温湿度等传感与控制元件失灵。温湿度等传感与控制元件失灵。风机积灰，运行效率降低，能耗增加。风机积灰，运行效率降低，能耗增加。风阀、变风量末端等装置失效。风阀、变风量末端等装置失效。换热器积灰，传热效率降低，能耗增加。换热器积灰，传热效率降低，能耗增加。怎样使通风系统无需清扫？0 0101020203030404050506060707080809090室外大气室外大气G3G3F5F5F6F6F7F7mg/m3风量：100,000m3/h运行时间：1年（8,760小时)Kg 35KgKg 7KgKg昂贵的清扫费用n一般来说， 平均每m3

4、/h m2的通风管道面积。 n正常来说，使用F5以下效率的过滤器，通风系统至少每 5 年应清扫一次。n清扫费用: 50￥ /m2n使用F7（比色法80-90%）以上效率的过滤器，通风系统根本无需清扫。我们取一只24”x24”标准过滤器的额定风量3,600m3/h来计算：: 3600 x 0.05 x 50 = 9,000￥n即使每即使每10年清扫一次，平均清扫费用年清扫一次，平均清扫费用900￥/年！年！n清扫费用远高于用来提高过滤器档次清扫费用远高于用来提高过滤器档次所需的费用！所需的费用！清扫费用计算北京市某五星级酒店，总建筑面积约70,000m2，通风空调总风量约300,000m3/h。

5、建成后第5年清扫了一次，费用约为70万元。相当于10年全部使用F7的过滤器的总费用。n因此，业主对整个空调过滤系统进行了改因此，业主对整个空调过滤系统进行了改造，所花的钱数倍于当初使用最好过滤器造，所花的钱数倍于当初使用最好过滤器的费用！的费用！清扫费用举例E= 风机能耗kWh度 /年q= 风量 m3/sP= 风机全压Pat= 运行时间小时/年= 风机运行效率1000tPqE设：P = 800 Pa q = 3600m3/h = 1 m3/s t = 24 小时/天 x 365天/年 = 8,760小时 采用F7效率的过滤器，风机运行效率维持0.7。年/011,1010007 . 087608

6、000 . 1KwhE采用F5以下效率的过滤器，风机运行效率降为0.65。年/781,10100065. 087608000 . 1KwhEn使用好过滤器可以维持风机高效率运行，节省能耗：10,781 - 10,011 = 770 Kwh/年nF7 过滤器阻力比F5过滤器高40Pa，因此多耗能：年/50010007 .08760400 .1KwhE770 Kwh/年选用效率足够高的过滤器，过滤器终阻力随着过滤器积灰，阻力增加。当阻力随着过滤器积灰，阻力增加。当阻力增大到某一值时，过滤器报废，需要增大到某一值时，过滤器报废，需要更换。更换。新过滤器的阻力称为新过滤器的阻力称为“初阻力初阻力”，过

7、，过滤器报废时的阻力称为滤器报废时的阻力称为“终阻力终阻力”。确定过滤器终阻力影响因素：1. 过滤器机械强度过滤器机械强度2. 过滤器更换费用（价格过滤器更换费用（价格+劳力）劳力）3. 过滤器运行阻力能耗过滤器运行阻力能耗4. 系统风量允许变化范围系统风量允许变化范围5. 过滤效率变化过滤效率变化过滤器机械强度 面积大的过滤器，框架和固定装置所占的比例较小。当阻力过大时，可能造成过滤器的松散或破损。 从这方面确定终阻力，其值一般都偏大，因此一般不做考虑。过滤器综合费用过滤器综合费用更换费用更换费用 + 运行能耗运行能耗0 01001002002003003004004005005006006

8、00700700800800125125150150175175200200225225250250275275300300325325350350400400更换费用更换费用费用费用 ￥过滤器终阻力过滤器终阻力 Pa运行能耗运行能耗综合费用综合费用建议终阻力建议终阻力 过滤器效率变化 低效率的过滤器（低效率的过滤器（G4以下）常采用直径以下）常采用直径20m的粗纤维滤料；的粗纤维滤料；纤维间隙约为纤维间隙约为200-400 m；过滤风速大约为；过滤风速大约为0.5-2m/s。阻力过大时。阻力过大时，过滤器上的积灰会再被气流带走，此时虽阻，过滤器上的积灰会再被气流带走，此时虽阻力不再升高，但过

9、滤效率急剧下降。因此对此力不再升高，但过滤效率急剧下降。因此对此类过滤器，要在其效率下降之前考虑更换。类过滤器，要在其效率下降之前考虑更换。根据前面几个因素，针对国内用户情况：根据前面几个因素，针对国内用户情况：过滤器效率规格过滤器效率规格建议终阻力建议终阻力(Pa) G3 (粗效粗效) 100 - 150 G4150 - 200 F5-F6(中效中效)150 - 250 F7-F8(高中效高中效)250 - 400 F9-H11(亚高效亚高效)350 - 450 高效与超高效高效与超高效400 - 600过滤器阻力 - 系统风量变化压力Pa风量 CMH风机额定性能曲线新过滤器(Pi)的系统阻

10、力曲线过滤器终阻力Pf时的系统阻力曲线风机转速提高风机转速降低额定风量 风量允许范围 阻力(Pf+Pi)/2时的系统阻力曲线(过滤器阻力 - 系统风量变化 过滤器通常是引起通风系统风量变化的最主要部件。 对空调设计人员来说，应根据来选配风机及设计空调器。并提供用户过滤器更换时的终阻力值。 对于已有的通风空调系统，如没有空调供应商提供的终阻力值和设备详细资料，应根据自己的系统风量允许范围和其它情况来确定终阻力。通风用（通风用（ASHRAE）空气过滤器空气过滤器HEPA 高效和高效和ULPA 超高效过滤器超高效过滤器通风用空气过滤器的测试通风用空气过滤器的测试 人工尘计重法效率测试人工尘计重法效率

11、测试 大气尘比色法效率测试大气尘比色法效率测试 过滤器阻力测试过滤器阻力测试 国际测试标准的演变发展国际测试标准的演变发展 目前流行的激光粒子计数测试方法目前流行的激光粒子计数测试方法EUROVENT 4/9 人工尘计重法效率测试人工尘计重法效率测试(对低效率过滤器对低效率过滤器)G1G2 人工尘人工尘待测待测后置过滤器后置过滤器 过滤器过滤器 (HEPA)G1=上游发尘量（上游发尘量（g）G2=后置高效过滤器捕集的灰尘后置高效过滤器捕集的灰尘人工尘计重效率人工尘计重效率 = (1-G2/G1)*100%人工尘计重法效率测试人工尘计重法效率测试(对低效率过滤器对低效率过滤器)人工尘计重效率人工

12、尘计重效率 = (1-G2/G1)*100%例如例如:发尘量为发尘量为 G1=1 kg 后置高效过滤器增重后置高效过滤器增重 G2=0.4 kg= 人工尘计重效率人工尘计重效率= (1-0.4/1)*100% = 60%大气尘比色法效率测试大气尘比色法效率测试 (对效率较高的过滤器对效率较高的过滤器)L1L2在待测过滤器上下游采样，采样空气均通过高效滤膜，在待测过滤器上下游采样，采样空气均通过高效滤膜，滤膜脏后透光度降低。滤膜脏后透光度降低。 L1 = 上游滤膜降低的透光量（同干净滤膜相比）上游滤膜降低的透光量（同干净滤膜相比）L2 = 上游滤膜降低的透光量上游滤膜降低的透光量大气尘比色效率大

13、气尘比色效率 = (1-L2/L1)*100%室外大气尘待测过滤器高效滤膜比色效率随发尘量的变化比色效率随发尘量的变化304050607080901000100200300400500600700800比色效率比色效率 (%)上游发尘量上游发尘量(g)阻力与发尘量的关系阻力与发尘量的关系0501001502002503003504004500100200300400500600700800过滤器阻力过滤器阻力(Pa)上游发尘量上游发尘量 (g)国际测试标准的演变发展国际测试标准的演变发展 Eurovent 不同国家的测试标准不同国家的测试标准ASHRAE 52-68 1968ASHRAE 52

14、-76 1976EUROVENT 4/51979 C 国家标准B国家标准A 国家标准ASHRAE 52.1-921992EUROVENT 4/9 1992激光粒子计数测试 CEN EN 779 1994激光粒子计数测试 CEN EN XXXASHRAE 52.1-1992 / CEN779大气尘比色法效率测试大气尘比色法效率测试人工尘计重法效率测试人工尘计重法效率测试 (初始比色效率初始比色效率 20%)阻阻 力力对测试数据加权平均后，对过滤器进行评价和分类。对测试数据加权平均后，对过滤器进行评价和分类。 w 测量新过滤器的效率和阻力。测量新过滤器的效率和阻力。w 多次发尘。多次发尘。w 每次

15、发尘后，测量过滤器的效率和阻力。每次发尘后，测量过滤器的效率和阻力。w 在过滤器到达某一规定的终阻力时，测试结束。在过滤器到达某一规定的终阻力时，测试结束。仍旧用人工尘计重法测量低效率过滤器仍旧用人工尘计重法测量低效率过滤器(EU1- EU4)用灰尘粒子计数效率取代比色效率用灰尘粒子计数效率取代比色效率(EU5 - EU9)使用激光粒子计数器：使用激光粒子计数器：- 确定灰尘粒径确定灰尘粒径- 上下游不同粒径灰尘的个数浓度上下游不同粒径灰尘的个数浓度- mDEHS(液滴液滴) 或或 Latex(固态尘粒固态尘粒) 人工尘气溶胶。人工尘气溶胶。发尘为人工尘发尘为人工尘测试结果测试结果EUROVE

16、NT 4/9 分级激光粒子计数效率（EU5 - EU9）- 过滤效率随粒径的变化- 过滤效率随发尘量的变化 人工尘计重效率（EU1 - EU4） 试验终阻力：250 Pa （计重法）450 Pa （计数法）过滤器分类过滤器分类EUROVENT 4/9 以“EU”作为等级符号（EU1 - EU9） 过滤器对m粒子的平均效率与其大气尘比色粒子的平均效率与其大气尘比色效率相当，因此成为效率相当，因此成为EU5 - EU9过滤器分类过滤器分类的指标。的指标。 Eurovent 4/9的评价的评价1可以得到过滤器的更多的性能数据可以得到过滤器的更多的性能数据1测试结果易于理解测试结果易于理解 1测试速度

17、快测试速度快1不同的实验室测试结果基本一样（不同于比色法）不同的实验室测试结果基本一样（不同于比色法）1在现场可以直接验证厂家实验结果在现场可以直接验证厂家实验结果2可能无法测出其在实际使用时的性能数据，如静电可能无法测出其在实际使用时的性能数据，如静电的影响。的影响。发发 展展 ASHRAE 正在制定新的激光粒子计数法测试标准 (ASHRAE 52.2) 旧的测试标准将逐渐被淘汰。 ASHRAE 52.2. 和 Eurovent 4/9 分类更加科学化 Eurovent 组织正在制定一可行的过滤器使用现场试验方法。小结小结 - 通风用过滤器测试方法通风用过滤器测试方法 旧的测试标准将逐渐被淘

18、汰。 激光粒子分级计数法将成为国际流行的过滤器测试方法。 制定一套可行的现场试验方法势在必行。某室外空气含尘计数浓度分布某室外空气含尘计数浓度分布0.100.150.250.450.751.503.006.00 200 000 100 000 0 个个/升升粒径粒径 ( m)40-50% ASHRAE (F5) 过滤效率过滤效率0204060801001200.100.150.250.450.751.503.006.00 计数效率计数效率 (%)粒径粒径 ( m)0204060801001200.100.150.250.450.751.503.006.00 200 000 100 000 0

19、计数效率计数效率 (%) 个个/升升粒径粒径 ( m)40-50% ASHRAE (F5) 过滤效率过滤效率65% ASHRAE (F6) 过滤效率过滤效率0204060801001200.100.150.250.450.751.503.006.00 200 000 100 000 0 计数效率计数效率(%) 个个/升升粒径粒径( m)85% ASHRAE (F7) 过滤效率过滤效率0204060801001200.100.150.250.450.751.503.006.00 200 000 100 000 0计数效率 (%) 个个/升升粒径粒径 ( m)95% ASHRAE (F8/9) 过滤效率过滤效率0204060801001200.100.150.250.450.751.503.006.00 200 000 100