空气过滤器的分类及特性指标

于 腾 胡晓微

(天津商业大学 天津市制冷技术重点实验室，天津 300134)

空气过滤器的分类及特性指标

于 腾 胡晓微

(天津商业大学 天津市制冷技术重点实验室，天津 300134)

介绍了空气过滤器主要的分类方式及其内容，对空调系统中常用的粗、中、高空气过滤器进行了分类比较，并对不同材质、用途、结构形式的过滤器进行了说明，最后概述了过滤器的特性指标，进而可以针对不同场合选用不同特点的过滤器。

空气过滤器，分类，特性指标，作用

0 引言

随着空气污染的日益严重和人们对空气污染危害的认知，空气质量品质已成为全世界关注的问题。人们渐渐认识到空气过滤系统不仅仅要保护机械设备，更需要保护人。所以，空气过滤器应用的范围越来越广，例如像住宅楼，商业办公楼，工业建筑等内部空调系统都需要空气过滤。还有些现代工业产品的加工生产，一些科学实验的研究，都会对室内空气品质要求越来越高，例如医疗、生物、化工、微电子、食品加工等行业都要求有高质量、高纯度和高可靠性的室内环境[1]。不同领域对应着不同级别空气过滤器，因此，需要把过滤器的分类方法区分开来，以便更好的为这些行业服务。

1 空气过滤器的主要分类方式

1.1 按过滤器效率分类

根据国家标准GB/T 14295—93空气过滤器和GB 13554—92高效空气过滤器的规定，按过滤器的性能可分为粗效过滤器、中效过滤器、高中效过滤器、亚高效过滤器和高效过滤器。在空气过滤净化系统中，常采用粗(初)效过滤器、中效过滤器、高效过滤器(或亚高效过滤器)组成的三级过滤方式。

粗效过滤器：又叫初效过滤器，主要用于新风进入机组时候的过滤，可以处理10 μm以上的微粒和异物进入空调机组。

中效过滤器：能处理1 μm～10 μm的悬浮性微粒，起到保护高效过滤器的作用。

高效过滤器(亚高效过滤器)：处理粗、中效过滤器不能或很难除去的1 μm以下的微粒，以此来控制送风系统最后的部位。

粗、中、高三类空气过滤器分类见表1。

表1 粗、中、高三类空气过滤器分类

1.2 按过滤器材质分类

空气过滤器按照材质大致可分为以下几种：PTFE过滤器、玻璃纤维过滤器、静电过滤器、活性炭纤维过滤器。PTFE过滤器：过滤器的主要材料是聚四氟乙烯，这种材质有广泛的生物安全性、化学适用性及热原控独特的亲水性和疏水性。其过滤的截留率高、有极好的热稳定性和化学耐受性，而且强度好，有耐正向和反向压力的冲击。玻璃纤维过滤器：采用玻纤滤纸为材料，这种材料的优点是种类多、绝缘性好、强度高、耐热性好、抗腐蚀性强，缺点是材质性脆，不耐磨。静电过滤器：利用高压静电场使微粒荷电，然后被集尘板捕集的空气过滤器。静电过滤器是在工业静电除尘器的基础上发展起来的室内空气净化设备，现已被大量应用于各种室内场合，特别是在管道式空调与新风净化系统中成为最常用的空气净化设备之一[2]。活性炭纤维过滤器：材料内部具有强大的疏松多孔结构，有很强的吸附性，对空气中有毒有害有异味的气体和细菌具有很好的吸附和杀除性能。同时耐热、耐酸碱。

1.3 按过滤器的用途分类

每种过滤器都具有一定的功能，其功能决定了它的用途和使用范围。因此，对其正确选用并合理使用，它们就会充分发挥功能，下面是其主要用途的分类：

新风处理用过滤器：用于洁净空调系统的新风即室外新鲜空气的处理，一般为粗效或中效过滤。若产品生产要求去除化学污染物时，还须设化学过滤器。

室内送风用过滤器:通常用于洁净空调系统的末端过滤，一般为高效或亚高效过滤。

化学过滤器：当产品对生产环境有更为严格的要求，或生产过程产生化学污染物时，仅仅采用“三级过滤”的空气净化处理已不能满足需要，因此应在净化系统中增加化学过滤器。

排气用过滤器：为防止洁净室内产品生产过程中产生的污染物(包括各种有害物质、细菌、病毒等)对大气的污染，常常在洁净室的排气管道上设置排气过滤器，使排气经过滤处理达到规定的排放标准。一般采用高效或高效+化学过滤器的过滤方法。

制造设备内装过滤器：指与产品制造设备组合成一体的空气过滤器，通常采用HEPA，ULPA，或HEPA+化学过滤器，ULPA+化学过滤器等过滤方法。

洁净室设备内装过滤器：指洁净室内通过内循环方式达到所需的空气洁净度使用的空气过滤器，一般采用高效或亚高效过滤器，必要时可增加化学过滤器。

1.4 按过滤器的结构形式分类

平板式过滤器：平板过滤器结构简单，价格低廉，是用于空调系统预过滤器和净化要求不高的舒适性空调系统的设备。主要用于过滤5 μm以上尘埃粒子。外框材料有铝框、镀锌铁框等，滤料有无纺布、尼龙网等。常用于初级过滤或者一级过滤。

折叠板式过滤器：其初阻力低，过滤面积大，容尘量高，经济实用。捕捉10 μm以上的颗粒尘埃及大体积杂物。主要用于粗尘过滤，空气过滤系统预过滤，主要框架同平板式过滤器。

袋式过滤器：是一种结构新颖、体积小、操作简便灵活、高效节能、密闭工作、适用性强的多用途过滤设备。袋式过滤器是一种新型的过滤系统，其内部由金属网篮支撑滤袋，气体由入口流进，经滤袋过滤后从出口流出，杂质拦截在滤袋中，更换滤袋后可继续使用。袋式过滤可承载更大的工作压力，压损小，体积小，处理量和容污量大。

有隔板折叠型过滤器：采用超细玻璃纤维滤纸作滤材，以胶板纸、铝箔板等材料折叠为分隔，新型聚氨酯密封胶密封，外框多为镀锌板、铝合金板、不锈钢板。主要用于过滤0.3 μm以下的悬浮颗粒，安装在各类过滤系统的末端。

无隔板高效过滤器：其材料和外框材料同有隔板折叠型过滤器，主要制作成立方体形结构。

2 过滤器的特性指标

过滤器的特性指标主要有以下几项：效率、阻力、面速和滤速、容尘量。除此之外，还有一些其他特性指标，如穿透率、净化系数等。这些指标主要和滤料以及过滤器的结构有关。

效率：是指被过滤器除去的大气尘含量与过滤器进口时大气尘含量比值的百分数。表示方法有计数效率、计重效率。

阻力：阻力包括两部分，一是滤料阻力，二是过滤器结构阻力。过滤器的阻力占空调净化系统总阻力中很大一部分，严重影响着能耗，随着过滤器的使用，阻力会逐渐变大。把没有积尘时的阻力叫做初阻力，需要更换时的阻力叫做终阻力，一般取终阻力为初阻力的两倍。

面速、滤速：面速是过滤器断面上气流速度，它能反映过滤器安装面积和通过能力。滤速是滤料面积上通过的气流速度，它能反映滤料过滤性能和通过能力。

容尘量：在额定风量下，过滤器的阻力达到终阻力时，其所容纳的尘粒总质量称为该过滤器的容尘量。由于滤料的性质不同，粒子的组成、粒径、形状、密度、浓度及粘滞性的不同，因此容尘量会有较大的变化范围。一般取过滤器终阻力为初阻力两倍时的沉积灰尘的重量，作为该过滤器的容尘量。

穿透率：空气穿过过滤器后，仍有没滤掉的微粒，这时用穿透率来表示这种穿过的程度[3]，用K(%)表示：

K=(1-η)×100%。

净化系数：净化系数(KC)用穿透率的倒数表示。表示通过过滤器后微粒降低的程度，也是衡量过滤器质量好坏的标准之一。

3 结语

随着科学技术的发展，人们对空气品质要求越来越严格，这种需要必然会激起过滤器市场的发展。而不同的环境，需要不同种类和形式的空气过滤器，这就对过滤器的性能提出越来越高的要求。因此如何制造出满足消费者需求的空气过滤器也成为厂家迫切需要解决的问题之一[4]。相信随着过滤器的发展，室内空气污染问题会得到有效的解决，为人类营造一个满意的人工环境。

[1] 刘来红，王世宏.空气过滤器的发展及其应用[J].过滤与分离,2000,10(4):8-10.

[2] 吴吉祥.中央空调空气净化消毒知识问答[M].北京：中国建筑工业出版社，2008：148.

[3] GB/T 6165—1985，高效空气过滤器性能试验方法透过率和阻力[S].

[4] C.N.戴维斯.空气过滤器[M].黄日广,译.北京:原子能出版社,1979.

On classification of air filters and its feature indexes

Yu Teng Hu Xiaowei

(KeyLabforRefrigerationTechniqueinTianjin,TianjinUniversityofCommerce,Tianjin300134,China)

The paper introduces the main classification approaches and main content of the air filters, classifies and compares the thick, medium and tall air filters used commonly in air-conditioner systems, indicates the filters with different materials, usages and structural forms, surveys their featured indexes, and points out the selection of the air filters on different occasions.

air filter, classification, feature index, role

2015-08-24

于 腾(1990- )，男，在读硕士； 胡晓微(1969- )，女，硕士生导师，副教授

1009-6825(2015)31-0137-03

TU831.5

A