洁净室技术教学笔记(三)-空气净化设备及其应用
过滤器对微粒的过滤机理：机械分离、电力分离、洗涤分离、过滤分离;空气洁净技术中，主要采用过滤分离，其次采用电力分离。
过滤器基本过滤过程：稳定阶段：不随时间变化，洁净技术中有意义;
不稳定阶段：随时间变化，对一般工业过滤器有决定意义
过滤器过滤五种效应：(1)拦截效应(2)惯性效应(3)扩散效应 (4)重力效应(5)静电效应(课堂笔记)
空气净化设备空气净化设备
影响过滤器效率的因素：(PPT)
a.微粒尺寸、种类、形状b、纤维粗细、填充率、断面形状c、过滤风速d、气流温度、湿度、压力e、容尘量
空气过滤器的性能指标：P48-52
过滤效率:是空气过滤器最重要的指标，是衡量空气过滤器捕集尘粒能力的参数;指在额定的风量下，过滤器前后空气含尘浓度之差与过滤器前空气含尘浓度之比的百分数 = 100%=(1- ) 100%;串联的两个过滤器总效率： =1-(1- )(1- )，n个过滤器串联使用 =1-(1- )(1- )…(1- )。也可用穿透率评价过滤器的质量，穿透率是指过滤后空气的含尘浓度与过滤前空气的含尘浓度之比的百分数，P= / 100%=1- ,可直观表示过滤器前后的空气含尘量，用他来评价、比较高效过滤器的性能,比较直观。
过滤器面速和虑速：过滤器面速是指过滤器的断面上所通过的气流速度(m/s),u=Q/(F 3600), Q——通过过滤器的风量( /h);F——过滤器的迎风截面积( );面风速是反映过滤器的通过能力和安装面积的性能指标;滤速指过滤面积上通过的气流速度，反映材料的通过能力(过滤性能)
过滤器阻力：一是滤料的阻力，二是过滤器结构的阻力
过滤器容尘量：过滤器的容尘量是指过滤器的最大允许积尘量，是过滤器在特定条件试验条件下容纳特定试验粉尘的质量;国内试验粉尘曾规定用黄土高原的浮土;国际标准化组织指定了“AC细灰”为试验粉尘
当两个相同滤料的过滤器串联时,过滤器串联效率计算公式适用吗?为什么?
适用，因为两个过滤器串联时前后所处理的粉尘的粒径不同，过滤效率不一样。
空气过滤器分类：P52-54
(1)按过滤效率分类：
1)粗效空气过滤器：主要用于新风过滤，沉降性微粒和各种异物;过滤对象一般为5μm以上的微粒;粗效过滤器的效率以过滤5μm为准;严禁采用油浸式过滤器。
2)中效过滤器：作为一般空调系统的最后过滤器和净化空调系统中高效过滤器的预过滤器;过滤对象一般为1~10μm的微粒;效率是以过滤1μm为准。
3)高中效过滤器：可以用作一般净化程度的系统的末端过滤器，也可以用作保护高效过滤器的中间过滤器;主要用于截留1～5μm的悬浮性微粒;效率也以过滤1μm 为准。
4)亚高效过滤器：可以作为洁净室末端过滤器使用;也可以作高效过滤器的预过滤器;还可以作为净化空调系统新风的末级过滤，提高新风品质;主要用于截留1μm以下的微粒;效率以过滤0.5μm的微粒为准;必须在初、中效过滤器的保护下使用。
5)高效过滤器：常作为三级过滤的末端过滤器;主要用于截留1μm以下的微粒;效率习惯以过滤0.3μm的微粒为准;效率以过滤0.12μm的微粒为准，称为超高效过滤器(主要用于截留0.1~0.3μm的微粒);必须在初、中效过滤器的保护下使用。
(2)按使用目的不同分类
a.新风处理用过滤器：通常采用粗效、中效、高中效、亚高效等
b.室内送风用过滤器：通常是亚高效、高效、超高效或高效+化学过滤器等
c.排气用过滤器：一般采用亚高效、高效或HEPA+化学过滤器等。
d.洁净室内设备用过滤器：一般采用高效、超高效、HEPA+化学过滤器或ULPA+化学过滤器等
e.制造设备内用过滤器(非标准型)： 通常采用HEPA、 ULPA或HEPA+化学过滤器或ULPA+化学过滤器等。
f.高压配管用空气过滤器：通常用压力大于0.1mpa的气体输送过程用
(3)按过滤器材料不同分类
滤纸过滤器：使用最为广泛的一种过滤器;纤维层过滤器：通常用作中等效率过滤器;泡沫材料过滤器 应用较少
化学(气体)过滤器：P55滤材：活性炭，离子交换树脂;主要应用于芯片厂、核工业、机场等。反映活性炭吸附性能指标的因素主要为吸附容量、滞留时间、使用寿命和选择性，可监测过滤器前后污染物浓度变化，确定活性炭更换周期和过滤器使用寿命，可以根据活性炭质量变化估计过滤器的使用寿命。注意事项：使用时，活性炭过滤器上、下端应配置高中效空气过滤器，上端过滤器防止尘粒堵塞活性炭微孔，下端过滤器可以清除活性炭本身的发尘。
空气过滤器效率的试验方法：P55-58
中国：油雾法和钠焰法;德国：石蜡油雾法;英国：钠焰法;美国：DOP法。
国内外常用的空气过滤器的检测试验方法有：
质量法：粗效、中效空气过滤器效率检测;原理：过滤器安装在标准试验风洞内，上风端连续发尘，每隔一段时间测量穿过过滤器的粉尘质量，由此得到过滤器在该阶段粉尘质量计算的过滤效率。
比色法：中效空气过滤器的效率检测。原理：在过滤器前后采样，含尘空气经过滤纸，将污染的滤纸放在光源下照射，再用光电管比色计(光电密度计)测出过滤器前后滤纸的透光度;在粉尘的成分、大小和分布相同的条件下，利用密度与尘积量成正比的关系，计算出过滤效率。
粒子计数器法：洁净室高效空气过滤器的检测试验，在洁净空调工程中广发应用。原理：将含尘气流以很小的流速通过强光照明区，被测空气中的尘粒依次通过时，每个尘粒将产生一次光散射，形成一个光脉冲信号，根据光脉冲信号幅度的大小与粒子表面大小成正比的关系，由光电倍增管测得粒子数及亮度，确定其过滤效率。根据粒径档的过滤效率判断优劣：粗效 5 m,中效 2 m,高中效 1 m，亚高效、高效 0.5 m
DOP法：用于高效;国际最常用;原理：将试验尘源为0.3 m单分散相DOP液滴加热成蒸气，在特定条件下冷凝成微小液滴，去掉过大和过小的液滴后留下0.3 m左右的颗粒，雾状DOP进入风道，然后测量过滤器前后气样的浊度，由此判断对0.3 m的粉尘过滤效率。
计数扫描法：用于高效;原理：测量仪器为大流量激光粒子计数器或凝结核计数器，用计数器对过滤器的整个出风面进行扫描检验，计数器给出每一点粉尘的个数和粒径。
油雾法：原理：尘源为油雾，用浊度计以气样的浊度差别来判定过滤器对油雾颗粒的过滤效率。
钠焰法：原理：试验尘源为单分散相氯化钠盐雾，用火焰光度计以火焰亮度来判断过滤器前后空气的盐雾浓度。
几种常用的空气过滤器简介
ZJK—I型自动卷绕式人字形空气过滤器：粗效;积尘到一定程度，自控系统自动更新。
YB型玻璃纤维过滤器：分D型和X型
YZG型中效空气过滤器：V形单元，滤料面积与过滤器迎风面面积之比大。
管式高中效空气过滤器：管状结构，处理风量大，阻力低，容尘量高和质量轻
GZ型空气过滤器：袋式过滤器，滤袋可以更换清洗。
JKG—2A型静电过滤器：静电过滤器的效率与风量成反相关。
空气过滤器的选用：
a.按额定风量;b.合理确定各级过滤器的效率c.末级过滤器可靠d.初级过滤器维护方便。一般达到额定容尘量的时间作为过滤器的使用寿命： ;T-过滤器使用寿命(d);P-过滤器的容尘量(g);N1-过滤器前空气的含尘浓度(mg/ );Q-过滤器风量( /h);t-过滤器一天的工作时间(h);η-计算过滤器的计重效率(%)。
过滤器送风口与风机过滤单元有何不同之处?
过滤器送风口：由高效过滤器和送风口组合在一起构成的过滤部件，没有风机;
风机过滤单元：过滤器送风口和风机连接在一起形成的过滤单元。
(风机过滤单元)管道型风口机组与循环型风口机组有何异同?
管道型与管道连接，风机用于补充系统压头，仅设高效，粗中在系统布置;
循环型用风机直接对室内空气循环，需加预过滤器。
什么是自净器?它有什么功能?
定义：由风机、粗效、中效和高效(亚高效)过滤器及送、回风口组成的一种空气净化装置。
功能：对操作点进行局部临时净化;设置在洁净室易出现涡流区的部位以减少尘菌滞留的机率;可作为一种洁净环境的简易循环机组。
洁净层流罩的结构是怎样的?和FFU相同吗?
有风机：由预过滤器、风机、高效空气过滤器和箱体组成;无风机：由高效空气过滤器和箱体组成。
净化单元是由那些部件组成的?有什么作用?和自净器相比有什么不同?
结构：由预过滤器、风机、高效空气过滤器及上下箱体组成。作用：净化新风和回风。
空气吹淋室的作用,单人、多人小室式和通道式各用于什么场合?
作用：是进行人身净化和防止污染空气进入洁净区的装置。单人<30人;多人>30人;通道>80人。
传递窗的作用和分类。
作用：暂时隔断洁净气流，防止污染物传播。分类：机械式、气闸式、灭菌式、封闭可取式。
余压阀的作用、性能和位置。
作用：维持一定的室内静压。性能：压差可调范围:5Pa-40Pa，排风量：300-1200m3/h。
位置：通常装在洁净室下风侧墙下部,与回风口高度平齐;大型洁净室多个余压阀应朝向可通行通道、回风夹墙等;
小洁净室只设一个余压阀时,正常状态下阀片开度约15-20°,房间正压增高时阀门开度加大,反之则关死。
普通空调与洁净空调气流组织有何不同?
普通：利用较少的通风量尽可能提高室内温、湿度场的均匀程度,较多采用乱流度大的气流组织形式。
洁净：供给足量清洁空气,稀释并替换室内产生的污染物,使室内洁净度保持在允许范围之内。
洁净室技术教学笔记(三)-空气净化设备及其应用
过滤器对微粒的过滤机理：机械分离、电力分离、洗涤分离、过滤分离;空气洁净技术中，主要采用过滤分离，其次采用电力分离。
过滤器基本过滤过程：稳定阶段：不随时间变化，洁净技术中有意义;
不稳定阶段：随时间变化，对一般工业过滤器有决定意义
过滤器过滤五种效应：(1)拦截效应(2)惯性效应(3)扩散效应 (4)重力效应(5)静电效应(课堂笔记)
空气净化设备空气净化设备
影响过滤器效率的因素：(PPT)
a.微粒尺寸、种类、形状b、纤维粗细、填充率、断面形状c、过滤风速d、气流温度、湿度、压力e、容尘量
空气过滤器的性能指标：P48-52
过滤效率:是空气过滤器最重要的指标，是衡量空气过滤器捕集尘粒能力的参数;指在额定的风量下，过滤器前后空气含尘浓度之差与过滤器前空气含尘浓度之比的百分数 = 100%=(1- ) 100%;串联的两个过滤器总效率： =1-(1- )(1- )，n个过滤器串联使用 =1-(1- )(1- )…(1- )。也可用穿透率评价过滤器的质量，穿透率是指过滤后空气的含尘浓度与过滤前空气的含尘浓度之比的百分数，P= / 100%=1- ,可直观表示过滤器前后的空气含尘量，用他来评价、比较高效过滤器的性能,比较直观。
过滤器面速和虑速：过滤器面速是指过滤器的断面上所通过的气流速度(m/s),u=Q/(F 3600), Q——通过过滤器的风量( /h);F——过滤器的迎风截面积( );面风速是反映过滤器的通过能力和安装面积的性能指标;滤速指过滤面积上通过的气流速度，反映材料的通过能力(过滤性能)
过滤器阻力：一是滤料的阻力，二是过滤器结构的阻力
过滤器容尘量：过滤器的容尘量是指过滤器的最大允许积尘量，是过滤器在特定条件试验条件下容纳特定试验粉尘的质量;国内试验粉尘曾规定用黄土高原的浮土;国际标准化组织指定了“AC细灰”为试验粉尘
当两个相同滤料的过滤器串联时,过滤器串联效率计算公式适用吗?为什么?
适用，因为两个过滤器串联时前后所处理的粉尘的粒径不同，过滤效率不一样。
空气过滤器分类：P52-54
(1)按过滤效率分类：
1)粗效空气过滤器：主要用于新风过滤，沉降性微粒和各种异物;过滤对象一般为5μm以上的微粒;粗效过滤器的效率以过滤5μm为准;严禁采用油浸式过滤器。
2)中效过滤器：作为一般空调系统的最后过滤器和净化空调系统中高效过滤器的预过滤器;过滤对象一般为1~10μm的微粒;效率是以过滤1μm为准。
3)高中效过滤器：可以用作一般净化程度的系统的末端过滤器，也可以用作保护高效过滤器的中间过滤器;主要用于截留1～5μm的悬浮性微粒;效率也以过滤1μm 为准。
4)亚高效过滤器：可以作为洁净室末端过滤器使用;也可以作高效过滤器的预过滤器;还可以作为净化空调系统新风的末级过滤，提高新风品质;主要用于截留1μm以下的微粒;效率以过滤0.5μm的微粒为准;必须在初、中效过滤器的保护下使用。
5)高效过滤器：常作为三级过滤的末端过滤器;主要用于截留1μm以下的微粒;效率习惯以过滤0.3μm的微粒为准;效率以过滤0.12μm的微粒为准，称为超高效过滤器(主要用于截留0.1~0.3μm的微粒);必须在初、中效过滤器的保护下使用。
(2)按使用目的不同分类
a.新风处理用过滤器：通常采用粗效、中效、高中效、亚高效等
b.室内送风用过滤器：通常是亚高效、高效、超高效或高效+化学过滤器等
c.排气用过滤器：一般采用亚高效、高效或HEPA+化学过滤器等。
d.洁净室内设备用过滤器：一般采用高效、超高效、HEPA+化学过滤器或ULPA+化学过滤器等
e.制造设备内用过滤器(非标准型)： 通常采用HEPA、 ULPA或HEPA+化学过滤器或ULPA+化学过滤器等。
f.高压配管用空气过滤器：通常用压力大于0.1mpa的气体输送过程用
(3)按过滤器材料不同分类
滤纸过滤器：使用最为广泛的一种过滤器;纤维层过滤器：通常用作中等效率过滤器;泡沫材料过滤器 应用较少
化学(气体)过滤器：P55滤材：活性炭，离子交换树脂;主要应用于芯片厂、核工业、机场等。反映活性炭吸附性能指标的因素主要为吸附容量、滞留时间、使用寿命和选择性，可监测过滤器前后污染物浓度变化，确定活性炭更换周期和过滤器使用寿命，可以根据活性炭质量变化估计过滤器的使用寿命。注意事项：使用时，活性炭过滤器上、下端应配置高中效空气过滤器，上端过滤器防止尘粒堵塞活性炭微孔，下端过滤器可以清除活性炭本身的发尘。
空气过滤器效率的试验方法：P55-58
中国：油雾法和钠焰法;德国：石蜡油雾法;英国：钠焰法;美国：DOP法。
国内外常用的空气过滤器的检测试验方法有：
质量法：粗效、中效空气过滤器效率检测;原理：过滤器安装在标准试验风洞内，上风端连续发尘，每隔一段时间测量穿过过滤器的粉尘质量，由此得到过滤器在该阶段粉尘质量计算的过滤效率。
比色法：中效空气过滤器的效率检测。原理：在过滤器前后采样，含尘空气经过滤纸，将污染的滤纸放在光源下照射，再用光电管比色计(光电密度计)测出过滤器前后滤纸的透光度;在粉尘的成分、大小和分布相同的条件下，利用密度与尘积量成正比的关系，计算出过滤效率。
粒子计数器法：洁净室高效空气过滤器的检测试验，在洁净空调工程中广发应用。原理：将含尘气流以很小的流速通过强光照明区，被测空气中的尘粒依次通过时，每个尘粒将产生一次光散射，形成一个光脉冲信号，根据光脉冲信号幅度的大小与粒子表面大小成正比的关系，由光电倍增管测得粒子数及亮度，确定其过滤效率。根据粒径档的过滤效率判断优劣：粗效 5 m,中效 2 m,高中效 1 m，亚高效、高效 0.5 m
DOP法：用于高效;国际最常用;原理：将试验尘源为0.3 m单分散相DOP液滴加热成蒸气，在特定条件下冷凝成微小液滴，去掉过大和过小的液滴后留下0.3 m左右的颗粒，雾状DOP进入风道，然后测量过滤器前后气样的浊度，由此判断对0.3 m的粉尘过滤效率。
计数扫描法：用于高效;原理：测量仪器为大流量激光粒子计数器或凝结核计数器，用计数器对过滤器的整个出风面进行扫描检验，计数器给出每一点粉尘的个数和粒径。
油雾法：原理：尘源为油雾，用浊度计以气样的浊度差别来判定过滤器对油雾颗粒的过滤效率。
钠焰法：原理：试验尘源为单分散相氯化钠盐雾，用火焰光度计以火焰亮度来判断过滤器前后空气的盐雾浓度。
几种常用的空气过滤器简介
ZJK—I型自动卷绕式人字形空气过滤器：粗效;积尘到一定程度，自控系统自动更新。
YB型玻璃纤维过滤器：分D型和X型
YZG型中效空气过滤器：V形单元，滤料面积与过滤器迎风面面积之比大。
管式高中效空气过滤器：管状结构，处理风量大，阻力低，容尘量高和质量轻
GZ型空气过滤器：袋式过滤器，滤袋可以更换清洗。
JKG—2A型静电过滤器：静电过滤器的效率与风量成反相关。
空气过滤器的选用：
a.按额定风量;b.合理确定各级过滤器的效率c.末级过滤器可靠d.初级过滤器维护方便。一般达到额定容尘量的时间作为过滤器的使用寿命： ;T-过滤器使用寿命(d);P-过滤器的容尘量(g);N1-过滤器前空气的含尘浓度(mg/ );Q-过滤器风量( /h);t-过滤器一天的工作时间(h);η-计算过滤器的计重效率(%)。
过滤器送风口与风机过滤单元有何不同之处?
过滤器送风口：由高效过滤器和送风口组合在一起构成的过滤部件，没有风机;
风机过滤单元：过滤器送风口和风机连接在一起形成的过滤单元。
(风机过滤单元)管道型风口机组与循环型风口机组有何异同?
管道型与管道连接，风机用于补充系统压头，仅设高效，粗中在系统布置;
循环型用风机直接对室内空气循环，需加预过滤器。
什么是自净器?它有什么功能?
定义：由风机、粗效、中效和高效(亚高效)过滤器及送、回风口组成的一种空气净化装置。
功能：对操作点进行局部临时净化;设置在洁净室易出现涡流区的部位以减少尘菌滞留的机率;可作为一种洁净环境的简易循环机组。
洁净层流罩的结构是怎样的?和FFU相同吗?
有风机：由预过滤器、风机、高效空气过滤器和箱体组成;无风机：由高效空气过滤器和箱体组成。
净化单元是由那些部件组成的?有什么作用?和自净器相比有什么不同?
结构：由预过滤器、风机、高效空气过滤器及上下箱体组成。作用：净化新风和回风。
空气吹淋室的作用,单人、多人小室式和通道式各用于什么场合?
作用：是进行人身净化和防止污染空气进入洁净区的装置。单人<30人;多人>30人;通道>80人。
传递窗的作用和分类。
作用：暂时隔断洁净气流，防止污染物传播。分类：机械式、气闸式、灭菌式、封闭可取式。
余压阀的作用、性能和位置。
作用：维持一定的室内静压。性能：压差可调范围:5Pa-40Pa，排风量：300-1200m3/h。
位置：通常装在洁净室下风侧墙下部,与回风口高度平齐;大型洁净室多个余压阀应朝向可通行通道、回风夹墙等;
小洁净室只设一个余压阀时,正常状态下阀片开度约15-20°,房间正压增高时阀门开度加大,反之则关死。
普通空调与洁净空调气流组织有何不同?
普通：利用较少的通风量尽可能提高室内温、湿度场的均匀程度,较多采用乱流度大的气流组织形式。
洁净：供给足量清洁空气,稀释并替换室内产生的污染物,使室内洁净度保持在允许范围之内。
