2.0潔凈室設計中過濾器

關鍵詞:潔凈室、過濾器、送風量、空氣過濾器、空氣過濾器  

   1 引言：本文簡單地分析了空氣過濾器流量—阻力特性，并用實例闡述了作者對空氣過濾器選型中的一些經驗。同時對潔凈室系統送風量的計算提出了自己的經驗算法。作者觀點僅供參考。

   《潔凈廠房設計規范》GB50073—2001中指出“空氣過濾器的處理風量應小于或等于額定風量。設置在同一潔凈區內的（亞、超）空氣過濾器的阻力、效率宜接近”。并同時指出“潔凈室的送風量，應取下列三項中的Z大值：1.1為保證空氣潔凈度等級的送風量。1.2根據熱、濕負荷計算確定的送風量。1.3向潔凈室內供給的新鮮空氣量。”由此可見，在空調系統中過濾器的選擇和送風量（換氣次數）的計算具有重要意義。

   在實際的設計過程中，過濾器的選擇一般都要考慮到過濾器的投資和使用壽命的問題，設計人員選擇過濾器的實際風量均小于它本身的額定風量，具體方法是按照某一過濾器額定風量比例（如60%）來選擇某一型號的過濾器，認為只要是小于額定風量，它們之間的阻力不平衡可以通過安裝調節閥來實現，因此未能校核過濾器的阻力，從而未能使同一潔凈區內的空氣過濾器的阻力達到接近，給風量調節帶來麻煩，并且對過濾器的使用壽命造成影響。而一般情況下認為潔凈室的等級換氣次數均大于熱、濕負荷計算來確定的送風量（普通空調^***送風換氣次數為8~10次/h），潔凈室送風量的選擇一般是按照潔凈度的級別，根據潔凈室保證不同級別選用不同的換氣次數，而不校核熱、濕負荷計算來確定的送風量，這樣的計算存在的問題在于，一個凈化空調系統只能有一個送風狀態點，當不同級別潔凈室（如萬級和十萬級甚至千級潔凈室在一個系統時）或室內負荷相差較大的房間在一個系統（如更衣間和主要的操作間之間的房間冷負荷相差幾倍甚至十幾倍）時，無法確定一個正確的送風狀態點，造成有的房間冷，而有的房間熱。

   2 過濾器的選擇計算：

   由于潔凈室的特性不同，過濾器的選擇首先要按照潔凈室的級別、無菌程度、溫濕度、耐火程度、防腐等不同要求來確定。如100級以下選擇A類或B類，100級以上則需要選擇C類過濾器；高溫高濕條件下宜選用金屬分隔板和金屬框架的過濾器；有防腐要求的宜選用塑料分隔板和塑料框架的過濾器；有防火要求的，過濾器所有材料應為不燃性等等。本文不考慮這些問題，僅僅考慮影響常規過濾器（以過濾≥0.5μm為主）的選擇中風量和阻力問題。

   實踐中常規過濾器就是指空氣過濾器標準中規定的A類和B類，它們是潔凈廠房設計中Z常用的過濾器，一般低于或等于10萬級可以選A類；1萬~100級可以選B類。凡是常規過濾器，對于≥0.5μm微粒的效率可按照5個“9”即0.9999計算。

   首先要明確一下過濾器通過的風量與其阻力的關系，實驗證明過濾器的阻力與流量是非直線關系，但在‘一般比額定風量大得不多時，阻力和通過風量的關系如近似看成直線關系，誤差也不大’。表1是北京同創過濾器廠生產的過濾器規格表，圖1是該廠生產的過濾器阻力特性曲線,由圖1可以看出不同特征尺寸的過濾器其阻力的特性曲線是不同的，我們可以根據所選的過濾器的型號查它的相應阻力特性曲線得到它的阻力,為了方便選擇我們把圖1中的曲線處理一下，用每一個型號的曲線的橫坐標風量去除以過濾器的特征尺寸（即過濾器的體積V=H×W×D），然后重新進行擬和成圖2中的曲線，從圖中可以看出兩條曲線有重合的趨勢，只要特征尺寸選擇得當（可以考慮一下不同型號過濾器結構阻力，因為過濾器的真正過濾面積要小于過濾器的截面積，存在一個有效面積比，而且小型號的過濾器有效面積比較大，而大型號的小），兩條曲線將更加逼近，兩個擬和方程的相對應系數也相差不大。