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洁净车间中抛弃式高效过滤器的选择

面料知识分享2025-04-27 17:13:28防辐射面料资讯2来源：防辐射面料

洁净车间中抛弃式高效过滤器的选择

概述

洁净车间是指空气中悬浮粒子浓度、温度、湿度、压力等环境参数都受到严格控制的特殊环境。在洁净车间中，高效过滤器 (High Efficiency Particulate Air Filter, HEPA) 是确保空气洁净度的核心设备之一。抛弃式高效过滤器因其更换方便、维护成本较低等优点，被广泛应用于各种洁净车间。本文将详细介绍洁净车间中抛弃式高效过滤器的选择，包括其类型、性能参数、选择依据、安装维护以及相关标准规范。

1. 抛弃式高效过滤器的类型

根据不同的分类标准，抛弃式高效过滤器可以分为多种类型。

1.1 根据过滤效率分类

HEPA (H13-H14)： 对≥0.3μm粒径的颗粒过滤效率≥99.97%。这是洁净车间中常用的高效过滤器。
ULPA (U15-U17)： 对≥0.12μm粒径的颗粒过滤效率≥99.9995%。主要用于超净环境，例如半导体制造、生物制药等。

1.2 根据滤料材质分类

玻璃纤维滤纸： 这是常用的滤料，具有过滤效率高、阻力低、化学稳定性好等优点。
聚丙烯滤纸： 具有耐湿、耐酸碱等优点，适用于湿度较高的环境。
PTFE（聚四氟乙烯）滤膜： 具有优异的耐化学腐蚀性和耐高温性，适用于特殊环境。

1.3 根据结构形式分类

有隔板高效过滤器： 采用铝箔或纸板作为隔板，将滤料分隔成褶叠状，增加过滤面积。
无隔板高效过滤器： 采用热熔胶线或其它方式将滤料固定，结构紧凑，阻力较低。

表1：不同类型抛弃式高效过滤器对比

类型	滤料材质	结构形式	过滤效率	优点	缺点	应用
HEPA	玻璃纤维滤纸	有隔板/无隔板	≥99.97% (0.3μm)	过滤效率高，阻力低，应用广泛	易受潮（玻璃纤维），有隔板型体积较大	电子、医药、食品等洁净车间
ULPA	玻璃纤维滤纸	有隔板/无隔板	≥99.9995% (0.12μm)	过滤效率极高	成本高，阻力大	半导体、生物制药等超净车间
聚丙烯滤纸	聚丙烯	有隔板/无隔板	视具体产品而定	耐湿、耐酸碱	过滤效率可能不如玻璃纤维	湿度较高的洁净车间
PTFE滤膜	PTFE	有隔板/无隔板	视具体产品而定	耐化学腐蚀、耐高温	成本高	腐蚀性气体或高温环境的洁净车间

2. 抛弃式高效过滤器的性能参数

选择抛弃式高效过滤器时，需要关注以下关键性能参数：

过滤效率： 指过滤器对特定粒径颗粒的捕集能力，通常以百分比表示。
额定风量： 指过滤器在特定阻力下能够处理的空气流量。
初始阻力： 指过滤器在额定风量下的压力损失。
容尘量： 指过滤器能够容纳的灰尘总量。
使用寿命： 指过滤器在正常使用条件下能够保持其性能的时间。
泄漏率： 指过滤器可能存在的泄漏量，通常通过泄漏测试来检测。

表2：抛弃式高效过滤器常用参数范围

参数	单位	范围	备注
过滤效率	%	≥99.97% (0.3μm) 或 ≥99.9995% (0.12μm)	依据HEPA或ULPA等级
额定风量	m³/h	500 – 2000 (视尺寸而定)	选择时需根据洁净车间的换气次数和过滤器数量进行计算
初始阻力	Pa	100 – 250	阻力越低，能耗越小，但需确保过滤效率
容尘量	g	100 – 500 (视尺寸和滤料而定)	容尘量越大，使用寿命越长，但需定期更换，避免阻力过大
使用寿命	月	6 – 24 (视使用环境和频率而定)	需定期监测压差，当压差达到设定值时，应及时更换
泄漏率	% 或个数	≤0.01% 或 ≤5个 (视标准而定)	泄漏测试通常使用PAO（聚α-烯烃）气溶胶

3. 抛弃式高效过滤器的选择依据

选择抛弃式高效过滤器需要综合考虑以下因素：

洁净度等级要求： 洁净度等级越高，所需的过滤效率越高。例如，100级洁净车间通常需要使用ULPA过滤器。
气流组织形式： 不同的气流组织形式对过滤器的选择有不同的要求。例如，单向流洁净车间通常需要使用阻力较低的过滤器。
污染物类型和浓度： 如果车间内存在特定的污染物，例如酸碱气体或有机溶剂，则需要选择具有相应耐腐蚀性能的过滤器。
温度和湿度： 高温高湿环境会影响过滤器的性能和寿命，需要选择具有相应耐温湿性能的过滤器。
运行成本： 过滤器的运行成本包括购买成本、更换成本和能耗成本。需要综合考虑这些成本，选择性价比高的过滤器。
安装空间： 过滤器的尺寸和结构需要与安装空间相匹配。

选择流程:

确定洁净度等级: 根据生产工艺或实验要求确定洁净车间需要达到的洁净度等级。
计算所需过滤效率: 根据洁净度等级要求，选择合适的HEPA或ULPA过滤器。
计算所需风量: 根据洁净车间的体积和换气次数要求，计算所需的总风量。
选择过滤器尺寸和数量: 根据总风量和单个过滤器的额定风量，选择合适的过滤器尺寸和数量。
评估污染物类型和浓度: 确定车间内是否存在特定的污染物，选择具有相应耐腐蚀性能的过滤器。
考虑温度和湿度: 确定车间内的温度和湿度范围，选择具有相应耐温湿性能的过滤器。
评估运行成本: 比较不同品牌和型号过滤器的购买成本、更换成本和能耗成本，选择性价比高的过滤器。
确认安装空间: 确认过滤器的尺寸和结构与安装空间相匹配。

4. 抛弃式高效过滤器的安装与维护

正确的安装和维护是确保抛弃式高效过滤器发挥其性能的关键。

4.1 安装

安装前检查： 检查过滤器是否有损坏，确认型号和规格是否符合要求。
安装环境： 确保安装环境清洁干燥，避免污染物进入过滤器。
安装方向： 按照过滤器上的箭头指示方向安装，确保气流方向正确。
密封： 确保过滤器与安装框架之间密封良好，避免泄漏。可以使用密封胶或密封条进行密封。
泄漏测试： 安装完成后，进行泄漏测试，确保过滤器的泄漏率符合要求。

4.2 维护

定期检查压差： 定期监测过滤器的压差，当压差达到设定值时，应及时更换过滤器。
清洁表面： 定期清洁过滤器的表面，去除积尘。
更换周期： 根据使用环境和频率，制定合理的更换周期。通常建议每6-24个月更换一次。
废弃处理： 废弃的过滤器应按照相关规定进行处理，避免造成环境污染。

5. 相关标准规范

以下是一些与抛弃式高效过滤器相关的国内外标准规范：

GB/T 6165-2008 高效空气过滤器性能试验方法: 规定了高效空气过滤器的性能试验方法，包括过滤效率、阻力、容尘量等。
GB/T 14295-2008 空气过滤器: 规定了空气过滤器的分类、技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存。
GB 50073-2013 洁净厂房设计规范: 规定了洁净厂房的设计要求，包括空气净化系统、过滤器选择、安装和维护等。
ISO 29463 高效过滤器和过滤介质: 规定了高效过滤器和过滤介质的分类、性能要求和试验方法。
EN 1822 高效空气过滤器 (EPA, HEPA and ULPA): 规定了高效空气过滤器的分类、性能要求和试验方法。
IEST-RP-CC001.6 HEPA and ULPA Filters: 提供HEPA和ULPA过滤器的测试方法、选择、安装和维护的建议。

6. 产品参数示例

以下是一些品牌抛弃式高效过滤器的产品参数示例：

表3：A品牌无隔板HEPA过滤器产品参数

型号	尺寸 (mm)	额定风量 (m³/h)	初始阻力 (Pa)	过滤效率 (0.3μm)	框架材质	滤料材质
A-HEPA-610	610 x 610 x 69	1000	180	≥99.99%	铝合金	玻璃纤维滤纸
A-HEPA-305	305 x 305 x 69	250	150	≥99.97%	镀锌钢板	玻璃纤维滤纸

表4：B品牌有隔板HEPA过滤器产品参数

型号	尺寸 (mm)	额定风量 (m³/h)	初始阻力 (Pa)	过滤效率 (0.3μm)	框架材质	滤料材质	隔板材质
B-HEPA-610	610 x 610 x 150	1200	220	≥99.97%	铝合金	玻璃纤维滤纸	铝箔
B-HEPA-305	305 x 305 x 150	300	200	≥99.99%	镀锌钢板	玻璃纤维滤纸	纸板

7. 注意事项

在选择和使用抛弃式高效过滤器时，应充分了解其性能参数和适用范围，避免盲目选择。
应定期检查过滤器的压差和泄漏率，及时更换失效的过滤器。
应按照相关规定处理废弃的过滤器，避免造成环境污染。
选择知名品牌和信誉良好的供应商，确保过滤器的质量和售后服务。

参考文献

[1] ANSI/ASHRAE Standard 52.2-2017, Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size.
[2] EN 1822-1:2019, High efficiency air filters (EPA, HEPA and ULPA) – Part 1: Classification, performance testing and marking.
[3] IEST-RP-CC001.6, HEPA and ULPA Filters.
[4] GB/T 6165-2008 高效空气过滤器性能试验方法.
[5] GB/T 14295-2008 空气过滤器.
[6] GB 50073-2013 洁净厂房设计规范.
[7] 刘志刚. 洁净技术[M]. 北京: 化学工业出版社, 2015.
[8] 王志刚. 空气净化技术[M]. 北京: 机械工业出版社, 2018.

希望本文能够帮助读者更好地了解和选择洁净车间中使用的抛弃式高效过滤器。