空气过滤器分析解析

空气过滤器的历史

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。 1827年布朗发现了微小粒子的运动规律,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。在第一次世界大战期间, 由 于各种化学毒剂的使用, 以石棉纤维过滤纸作为 滤烟层的军用防毒面具应运而生。玻璃纤维过滤 介质用于空气过滤于1940年10月在美国取得专利
操作规程
1、滤料的装填及清洗 打开人孔盖，将卵石从大到小规格依次装填，装填完毕，装填石英砂， 然后装填无烟煤，装填完毕，将人孔盖拧紧。启动空气过滤器反洗程序， 直至反洗出水清澈为止。 2．操作过程如下 （1）空气过滤器工作：①②阀门打开，其余阀门全部关闭。 （2）空气过滤器反洗 3、空气过滤器的反洗方式如下： （1）每台空气过滤器一般每隔8-12小时，值班人员应手动干预，依靠 PLC及控制的联动进行反洗。在一个周期内，如某台空气过滤器的原水进 水口与滤后出水口的压差△h>50kPa（即0.05MPa）。此时必须提前进行 反洗，当手动干预后，反洗按照既定的反洗程序联动进行，直至完成全 部反洗过程，使空气过滤器进入工作状态，此种反洗方式称为半自动式。 （2）空气过滤器的反洗供水泵及各阀门的开闭可没有任何联锁关系，反 洗供水泵的启动与停止及各阀门的开闭均分别需人工操作来完成全部反 洗过程，此种反洗方式称为手动式。a．关闭原水进水阀①及滤后水出水 阀②，打开反洗排水阀③，启动反洗供水泵，约30秒后，再打开反洗进 水阀④，进行水反洗。 b．进水反洗4分钟后，打开进气阀⑤，水汽混合继续反洗8分钟。 c．关闭进气阀⑤，用水继续反洗2分钟。 d．关闭反洗进水阀④及出水阀③，使反洗供水泵停止。 e．打开原水进水阀①及滤后出水阀②。
工作原理（惯性和扩散 ）

颗粒粉尘在气流中作惯性运动，当遇到排列杂乱 的纤维时，气流改变方向，粒因惯性偏离方向，撞 到纤维上而被粘结。粒子越大越容易撞击，效果越 好。小颗粒粉尘作无规则的布朗运动。颗粒越小， 无规则运动越剧烈，撞击障碍物的机会越多，过滤 效果也会越好。空气中小于0.1微米的颗粒主要作布 朗运动，粒子小,过滤效果好。大于0.3微米的粒子 主要作惯性运动,粒子越大效率越高。扩散和惯性都 不明显得粒子最难过滤掉。测量高效过滤器性能时， 人们经常规定测量最难测量的粉尘效率值。
工作原理（静电作用）

由于某种原因，纤维和微粒可能带上电荷， 产生静电效应。带静电的过滤材料过滤效果 可以明显改善。原因：静电使粉尘改变运动 轨迹并撞上障碍物，静电使粉尘在介质上粘 的更牢。能长期带静电的材料也称作"驻极体" 材料。材料带静电后阻力不变，过滤效果会 明显改善。静电在过滤效果中不起决定作用， 只起辅助作用。
高中效过滤器

用做一般净化程度的 系统的末端过滤器， 也可以为了提高系统 净化效果，更好的保 护高效过滤器，而作 中间过滤器，所以用 以截留1~5μm的悬浮 性微粒，他的效率也 可以过滤1μm为准。
亚高效过滤器


亚高效过滤器是以达到100000级洁净 度为目的，其滤料可用玻璃纤维滤纸， 过氯乙烯纤维滤布，聚丙烯纤维滤布或 其他纤维滤纸，通过滤料的气速宜控制 在0.01~0.03m/s。 特点：具有运行压降低，噪声小，能耗 少和价格便宜，常用于空气洁净度为 100000级或低于100000级的工业和生 物洁净室中，作为最后一级过滤器使用， 以滤除粒径在1~5μm范围内的尘粒。
空气过滤器
空气过滤器


空气过滤器是指空气过滤装置，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。 过滤器的作用：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.
过滤器常见故障

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未及时排出冷凝水、自动排水器发生故障、超过滤 清器的流量范围等，处理方法养成定期排水习惯或 安装自动排水器 、修理故障的自动排水器、在适当 流量范围内使用或者更换大容量的滤清器 密封不良、因物理 ( 冲击 ) 、化学原因使塑料杯 产生裂痕 、泄水阀，自动排水器失灵等造成漏气， 处理方法有更换密封件、修理等 滤清器滤芯破损 、滤芯密封不严 、用有机溶剂清 洗塑料件等，处理方法更换机芯 、更换机芯的密封， 紧固滤芯、用清洁的热水或煤油清洗
发展趋势

随着社会的不断发展，人们对于空气的过滤要求也 在逐渐的增大，生活质量的不断提高也在促使空气 过滤器的更新换代，有最初简单的空气过滤器发展 到现在的静电过滤器，静电过滤器也有自身的优点 和缺点，静电过滤器虽然在效果上明显要强于普通 的空气过滤器，但静电过滤器的过滤介质成本较高， 逐渐导致静电过滤器的广泛应用。我们可以预测到 商业地产的的发展潜力和势头，由此可见国内办公 楼系统的过滤器设厂也很巨大。
工作原理（拦截 ）

空气中的尘埃粒子，随气流作惯性运动或无规则布 朗运动或受某种场力的作用而移动，当微粒运动撞 到其它物体，物体间存在的范德华力（是分子与分 子、分子团与分子团之间的力）使微粒粘到纤维表 面。进入过滤介质的尘埃有较多撞击介质的机会， 撞上介质就会被粘住。较小的粉尘相互碰撞会相互 粘结形成较大颗粒而沉降，空气中粉尘的颗粒浓度 相对稳定。室内及墙壁的退色就因为这原因。
结构图
基本结构
从进口流入的压缩空气, 被引进导流板（2），导流 板上有均匀分布的类似风扇扇叶的斜齿，迫使高速流 动的压缩空气沿齿的切线方向产生强烈的旋转，混杂 在空气中的液态水油和较大的杂质在强大的离心力作 用下分离出来，甩到水杯（7）的内壁上，流到水杯 的底部。除去液态水油和较大杂质的压缩空气，再通 过滤芯（3）的进一步过滤，清除微小的固态颗粒， 然后从出口输出清洁的压缩空气。伞形挡水板（5） 将水杯分隔成上下两部分，下部保持压力静区，可以 防止高速旋转的气流吸起杯底的水油。聚集在杯底的 水油从排水阀（8）放掉。空气过滤器必须竖直水杯 向下安装。
高效过滤器
高效过滤器



滤料一般采用超细玻璃纤维滤纸或超细过氯乙烯 滤布的折叠结构，通过滤料的气速宜控制在 0.01~0.03m/s 作用：常用于空气洁净度高于10000级的工业和 生物洁净室，作为末端过滤器使用，以滤除粒径 在0.3~1μm范围内的尘粒 特点：效率高，压降大，不能再生，一般用于 2~3年更换一次。对细菌的滤除效率接100%，即 通过高效空气过滤器后的空气可视为无菌气体。 此外，高效过滤器的安装方向不能装反。
中效过滤器


中效过滤器一般采用中，细孔 泡沫塑料，玻璃纤维，绦纶无 纺布，丙纶无纺布或其他滤料， 通过滤料的气速宜控制在 0.2~0.3m/s. 中效过滤器如图2中常用作净 化空调系统的二级过滤器,用于 新风及回风过滤,以滤除粒径在 1-10μm范围内的尘浓度在 （1×10-7~6×10-7）Kg/m3范 围内的空气的净化，其容尘量 为0.3--0.8Kg/m3 。在高效过 滤器之前设置中效过滤器,可延 长高效过滤器的使用寿命。
纤维层过滤器：这是 用纤维填充成过滤层 的过滤器，采用纤维 有天然纤维，如羊毛 、棉纤维等。一般做 中等效率的过滤器。
泡沫材料过滤器： 采用泡沫材料，过滤 性与其孔隙率关系密 切。但目前国产泡沫 塑料的孔隙率控制 困难。
高效过滤器
粗效过滤器 空气过滤器
亚高效过滤器
中效过滤器
高效过滤器
粗效过滤器

空气过滤器的应用举例
在制药，电子半导体生产等行业,对空气有 较高洁净度要求，半导体生产要求是每立方 英尺空气不超过有1个粒子，而在普通环境 中每立方英尺空气中含有500000个粒子以上。 因此,工作间需要用经过HEPA过滤器过滤的 洁净空气不断地循环清洗。
结论


做完这次任务后，受到的启发很多，学到的也不少， 制作任务中，我们合理分配，主要包括查找资料， word文档的制作，PPT的制作等，在实行各项任务时， 都有一定的收获。知道了过滤器的相关原理，对过滤 器有了进一步的了解，对相关行业都有很大的运用， 比如医药，食品加工，制药行业等，特别是在我们制 药行业，每个药品的生产都需要一个洁净的空间，自 然都离不开空气过滤器。 除此之外，这次任务对我们查找相关信息能力的提高 也有很大帮助，虽然我们查找的资料不是很齐全，没 法做得最好，但我们在力求更完美，总体来说我们相 对配合还算默契，希望我们以后能做的更好一些。

粗效过滤器结构简单，容尘量 大和压强降小。一般采用易于 清洗和更换的粗、中孔泡沫塑 料、涤纶无纺布、金属丝网或 其他滤料，通过滤料的气速宜 控制在0.8~1.2m/s。 如图形1,常用作净化空调系统 的一级过滤器,用于新风过滤, 以滤径大于是10μm 尘粒和各 种异物,并起到保护中.高效过 滤的作用,此外,粗效过滤器也 可单独使用.
过滤器的性能
分离效率 穿透率 过滤器的阻力 容尘量 性能优良的空气过滤器应具有分离效率高、 穿透率低、压强降小和容尘量大等特点。

分类

空气过滤器根据过滤效率可以分为粗效过滤 器，中效过滤器，高效过滤器及亚高效。
滤纸材料
滤纸过滤器：滤纸常 使用玻璃纤维、合成 纤维、植物纤维等材 料制成。一般制成0.3 微米级的高效过滤器 或亚高效过滤器。
现状


目前我国的制药厂发酵装置使用的空气过滤器的 过滤介质以玻璃纤维滤纸、金属烧结膜、聚偏二 氟乙烯等过滤器。大部分是国内制造,也有小部分 为进口。 国内聚偏二氟乙烯滤膜问世后,以聚偏二氟乙烯滤 膜为过滤介质的折叠式过滤器在国内迅速发展。 由于聚偏二氟乙烯能高温消毒、孔径小、流量大、 疏水性好等特点,所以一问世就受到制药厂的欢迎。
空气过滤器的维修保养


空气过滤器使用一段时间后需更换，以下三种情况任 何一种出现均需要更换过滤芯： a 每2000小时；b 每半年；c 穿孔失效。环境条件较 差时，更换周期要缩短。当维修指示器发出“需维修” 信号时，需对过滤器进行维护。每次取下初级滤芯时， 查看次级滤芯上有否灰尘、油脂和损坏，定期清洁滤 芯，用2～3bar的压缩空气反吹，严禁清洗。 正常的空气过滤系统维护是延长设备寿命的关键因素。 虽然空气过滤器本身能够将破坏性的杂质颗粒从气流 中排除，但如果对空气过滤系统保养不当，杂质仍然 能够进入发动机。