無隔板過濾器的過(guò)濾效(xiào)率如何測(cè)試(shì)?
無隔板過(guò)濾器是空氣淨(jìng)化係統中常用的過濾設備,其工作原理基於(yú)空氣動力學、過濾材(cái)料的攔(lán)截作(zuò)用(yòng)以及結構設計對氣流的引導,通過多層過濾機製實現對空氣中顆粒物的高效捕捉。具體可從以下幾個方(fāng)麵詳(xiáng)細理解:
無隔板過濾器的濾料(如玻璃纖(xiān)維、PP 聚丙烯、合成(chéng)纖(xiān)維等)是實現過濾的核心,其工作依賴於多種過濾效應的共同作用,針對不同粒徑的(de)顆粒物發揮不同作用(yòng):
攔截效應(直接截留)
當空氣中的顆粒(lì)物直徑(jìng)大於濾料纖維之間的間隙時,會被纖維直接阻擋,無(wú)法通過濾料(liào),如同篩子過濾較(jiào)大顆粒一樣。這種效應主要針對較大(dà)粒(lì)徑的顆粒物(通常大於 1μm)。
慣性碰撞效(xiào)應
空氣中的顆粒物具有一定慣性,當氣流繞過濾料(liào)纖(xiān)維時,較(jiào)大或(huò)較重的顆粒因慣性無法跟隨氣(qì)流轉彎,會撞上纖維表(biǎo)麵(miàn)並被吸附。這一效應(yīng)對中等粒徑顆粒(0.5-1μm)作用顯著,且氣流速度越快,慣性碰撞效果越強。
擴散效應(布(bù)朗運動)
對於微小顆粒(通常小於 0.1μm),由於(yú)空氣(qì)分(fèn)子的(de)熱運動,顆粒會做無規則的布朗運動,增加了與濾料纖維接觸的概率,從而被(bèi)纖維吸附。這種效應在低氣流速度下更明(míng)顯(xiǎn),與慣性碰撞形成互補。
靜電吸附效應(針對(duì)帶靜電濾料)
部分無隔(gé)板過濾器的濾料(如 PP 聚丙烯纖維)經過特殊處理帶有靜電,當(dāng)帶電顆粒物經過時,會被靜電引力吸附在濾料表麵;即使是中性顆(kē)粒(lì),也可能因感應帶電而被吸附,進一步提升對微小顆粒的(de)過濾(lǜ)效率(lǜ)。
重力沉(chén)降效應
較大、較重的顆粒(lì)在(zài)重力作用下會自然沉降到濾料表麵,雖然在無隔板過濾器中不是主要機製,但對大顆(kē)粒(如 5μm 以上(shàng))有輔助過(guò)濾作用。
無隔板過濾器的 “無隔板” 設計是其(qí)區別於有隔板過濾器的關鍵,這一結構(gòu)通過熱熔(róng)膠分隔濾料,形成密集的褶皺結構,間接提升了(le)過濾性(xìng)能:
增加過濾麵積:濾料被折疊成均勻的褶狀,在有限(xiàn)的體積內大幅增加(jiā)了與空氣接觸的麵積,既提高了容塵量(延長使(shǐ)用壽命),又降低了氣流阻力(保證通風效(xiào)率)。
均勻氣流分布:熱熔(róng)膠作為分隔物,使每個褶(zhě)皺之間(jiān)的間距一致,確保氣流均勻穿過濾料的每一部分,避免局部氣流過(guò)快導致的過濾效率下降。
緊湊(còu)結構設計:無隔板的特點讓過濾器體積更小巧(qiǎo),節省安裝空間,同時減少氣流繞流造成的能量損失。
空氣進(jìn)入:含塵(chén)空氣(qì)在風機作用下進入過濾(lǜ)器,氣流通過過濾(lǜ)器的邊框(如鋁框、塑膠框)形(xíng)成的通道,均(jun1)勻流向濾(lǜ)料。
多層過(guò)濾:氣流穿(chuān)過褶皺狀(zhuàng)的濾料時,不同(tóng)粒徑(jìng)的顆粒物分別(bié)通過攔截、慣(guàn)性碰撞、擴散、靜電(diàn)吸附等效應被濾料捕獲。
潔淨空氣輸出:去除顆粒物後的潔淨空氣從過濾器另一側排出,進(jìn)入後續的通風管道或室內空間。
容塵與阻力變化:隨著濾料上積累的灰塵增多(duō),過濾阻力(lì)逐漸上升,當(dāng)阻力(lì)達到設定值時,過(guò)濾器需要(yào)更換以保(bǎo)證係(xì)統(tǒng)正常運(yùn)行。
無隔板過濾器的工作原理是 **“材料過濾機製(zhì)” 與 “結(jié)構優化設計” 的結合 **:濾料通(tōng)過多種物理效應捕捉顆粒物,而無隔板的褶皺(zhòu)結構則通過增加麵積、均勻氣流等方式,在高效過(guò)濾(lǜ)的同時保持低阻力和長壽命,廣泛適用於潔淨室、空調係(xì)統、電子廠房等(děng)對空氣潔淨度有要求的場景。
無隔板過濾(lǜ)器的過濾效率如何測試?
無隔板過濾器的過濾效率測試是(shì)評(píng)估其性(xìng)能的關鍵(jiàn)環節,需通過(guò)標準化方法模擬實際工況,測量其對特定粒徑顆粒物的截留能力。以下從測試標準、核心參數、測試流(liú)程及常見(jiàn)方法分類四個方麵(miàn)詳細說明:
不同國家和地區有明確的測試標準(zhǔn),確保結果的規範性(xìng)和(hé)可(kě)比性,常(cháng)見包括:
中國標準:GB/T 13554-2020《高效空氣過濾(lǜ)器》(涵蓋無隔(gé)板過濾器,適用於粒徑≥0.3μm 的測試)。
國(guó)際標準:
ISO 16890《空氣(qì)過濾器 用於一般(bān)通風的過濾性能測定(dìng)》(按(àn)顆粒物粒徑分為 ePM1、ePM2.5、ePM10 三個等(děng)級)。
EN 1822《高效空氣過濾器(HEPA)和超高(gāo)效空氣(qì)過濾器(ULPA)》(針對高效 / 超高效無隔板過濾器,采用 0.1-0.3μm 粒徑測試)。
ASHRAE 52.2《一般通風用空氣過濾器性能試驗方法》(美國標準,按 MPPS(最易穿透粒徑)測試效率)。
測試粒徑:根據過濾器等級選擇,中(zhōng)效無隔板過濾器常測試(shì) 0.5μm 或 1.0μm 顆粒物;高(gāo)效無(wú)隔(gé)板過濾器重點測試 0.3μm 或 0.1-0.3μm 粒徑(最易(yì)穿透粒(lì)徑,即 MPPS)。
挑戰粒子:
人工氣溶膠:如氯化鈉(NaCl,用於 0.3μm 左(zuǒ)右測試)、DOP(鄰苯二甲酸二(èr)辛酯,油霧,粒徑 0.3μm)、DEHS(癸二酸二辛酯,替代 DOP 的環保油霧)、炭黑或滑(huá)石粉(用於較大粒徑(jìng)測試)。
環境空氣:部分標準允許用自然(rán)大氣中的顆粒物作為挑戰源,通過計數器直接測量前後濃度差。
效(xiào)率計算:
過(guò)濾效率 =(上遊顆粒物濃(nóng)度 - 下遊顆粒物濃度)/ 上遊顆粒物濃度 × 100%
(注:“上遊” 指過濾器入(rù)口側,“下(xià)遊” 指出口側)。
預處理:
過濾(lǜ)器需在規定溫濕度環境(如(rú) 23℃±2℃,相對濕度 50%±5%)中放置至少 24 小時,避免環境因素影響測試(shì)結果。
安裝與密封:
將(jiāng)過濾器安裝(zhuāng)在專用測試風洞的測試段,確保邊(biān)框與風洞之間無泄漏(可通過塗密封膠或矽(guī)膠墊密封),防止未經過濾的空氣直接進入下遊,導致結果失真(zhēn)。
氣(qì)流調節:
按標準設定測試風速(通常為 0.3-1.5m/s,根據過濾器額定風量調整),保證氣流(liú)穩定且均(jun1)勻穿過濾(lǜ)料。
氣溶膠發生與采樣:
上遊:在過濾器入口前釋放穩定濃度的人工氣溶膠,用采(cǎi)樣器(如光學粒子計數器、光度計)測量顆粒物濃度(C1)。
下(xià)遊:在過濾器出(chū)口側相同位置采樣,測量經過濾後的濃度(C2)。
(注:需多次采樣取平均值,減少誤差)。
泄漏檢測(針對高效(xiào)過濾器):
若為高效無隔板過濾(lǜ)器(如 HEPA),需用掃描法檢測濾料表麵及邊框密封處是否泄漏:用探頭沿濾料表麵和接縫處移動,若下遊局部濃度突然升高(超過規定值,如≥0.01% 上遊(yóu)濃度),則判定為泄漏。
效率計算與等級判定:
根據 C1 和 C2 計算效率,對照標準判定過濾器所屬等(děng)級(如中效的 F5-F9 級,高效的 H10-H14 級等)。
按測量原理不同,主要分為兩類:
粒子計(jì)數法
原理:用光學粒子計數器(OPC)精確計(jì)數上遊和下遊空(kōng)氣中特定粒徑(jìng)(如 0.3μm、0.5μm)的粒子(zǐ)數量,計算效率。
優勢:可區分不同(tóng)粒徑的過濾效率,適用於高(gāo)精度測試(如高效過濾器 MPPS 測(cè)試)。
標準依據:ISO 16890、EN 1822、GB/T 13554。
光度計法(濁度法)
原理:通過(guò)光(guāng)度計測量上遊和下遊氣(qì)溶膠的光散射強度(與(yǔ)顆粒物濃度成正比(bǐ)),計算透過率(lǜ)(下遊 / 上遊),再轉換為效率。
優勢:測試速度快,適用於批量生(shēng)產中的快速檢測(如中效過(guò)濾器)。
局限:無法區分粒徑,僅反映整體濃度(dù)變化。
標準依據:ASHRAE 52.2、GB/T 14295(中效過濾器測試)。
無隔板過濾器的過濾效率測試需依托標準化(huà)方法,通過控製氣流、氣溶膠類型和采樣精度,結合粒子計數法或光度計法,精準評估其對特定粒徑顆粒物的截留能力。測試結果直接決定(dìng)過濾器的應用場(chǎng)景(如潔淨室、空調係統等),因此必須嚴格遵循相關標準,確保數據的可靠(kào)性。








