1、概述
空氣處理設(shè)備應(yīng)根據(jù)受控環(huán)境要求的潔凈度配置各級(jí)別的空氣過(guò)濾器。空氣中的粒狀污染物質(zhì)是由固體或液體微粒子組成的。這些粒子的粒徑分布范圍非常廣，從0.01um到數(shù)百微米不等。對(duì)于粒徑大于10um的粒子，因?yàn)檩^重，在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的無(wú)規(guī)則布朗運(yùn)動(dòng)后，在重力的作用下會(huì)逐漸沉降到地面上；而粒徑小于10um的粒子，因?yàn)檩^輕，容易隨氣流飄浮，很難沉降到地面上。據(jù)估算，室外空氣中90%以上的懸浮微粒粒徑小于0.5um，其質(zhì)量所占的比例不到1%；粒徑超過(guò)lum的微粒不到2%，其所占的質(zhì)量百分比為97%。空氣中的懸浮粒子根據(jù)其活性可分為非生物粒子和生物粒子。非生物粒是由固體、液體的破碎、蒸發(fā)、燃燒、凝聚等產(chǎn)生的。生物粒子主要包括細(xì)菌、病毒、花分、花絮及絨毛等，在懸浮粒子中所占的比例很少。
空氣過(guò)濾在暖通空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的多個(gè)部位進(jìn)行，以達(dá)到保護(hù)生產(chǎn)、使用者和空氣處理設(shè)備及管道所需的空氣潔凈度。在暖通空調(diào)系統(tǒng)中，空氣過(guò)濾一般分為預(yù)過(guò)濾、中間過(guò)濾和最終過(guò)濾三級(jí)，通過(guò)不同類型的空氣過(guò)濾器實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的過(guò)濾。預(yù)過(guò)濾和中間過(guò)濾(一級(jí)和二級(jí)過(guò)濾)通常在空氣處理機(jī)組中外部空氣和回流空氣進(jìn)入的位置。過(guò)濾器應(yīng)達(dá)到一定的效率，使內(nèi)部設(shè)備(盤管、風(fēng)機(jī))和空氣處理機(jī)組在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)清潔，以達(dá)到預(yù)期的性能。最終過(guò)濾(三級(jí)過(guò)濾)設(shè)在空氣處理機(jī)組排出段或其后(氣流經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)后)，可保持管道清潔、延長(zhǎng)終端過(guò)濾器的使用壽命。在沒(méi)有終端過(guò)濾時(shí)保護(hù)人員和工作空間免受通過(guò)空氣處理機(jī)組的懸浮微粒的危害。安裝在房間周邊如在天花板或墻上的終端過(guò)濾裝置可保證供應(yīng)最清潔的空氣，用于稀釋或送出房間內(nèi)釋放的微粒。空氣離開(kāi)過(guò)濾器時(shí)的潔凈度取決于過(guò)濾器結(jié)構(gòu)并與上游空氣的數(shù)量和質(zhì)量有關(guān)。通過(guò)合理設(shè)計(jì)和正確配置空氣過(guò)濾器，可以實(shí)現(xiàn)滿足制藥車間所需的空氣質(zhì)量和條件。各級(jí)空氣過(guò)濾器前后應(yīng)安裝壓差計(jì)，便于觀察過(guò)濾器阻力的變化。測(cè)量接管應(yīng)通暢，安裝嚴(yán)密。過(guò)濾段后有足夠的出風(fēng)空間。
2、空氣過(guò)濾器工作的機(jī)理
當(dāng)空氣流過(guò)過(guò)濾器顯微結(jié)構(gòu)(例如纖維、膜)形成的系列相互連通的孔隙空間的回旋流通路徑時(shí)，微粒被捕集在過(guò)濾介質(zhì)中。過(guò)濾介質(zhì)過(guò)濾空氣的機(jī)理包括攔截效應(yīng)、慣性效應(yīng)、擴(kuò)散效應(yīng)、靜電積附、篩分和重力沉積等。各機(jī)理的微粒捕集有效性主要取決于粒徑、空氣流速和過(guò)濾器結(jié)構(gòu)的規(guī)格。
①攔截效應(yīng)：當(dāng)某粒徑的粒子運(yùn)動(dòng)到纖維表面附近時(shí)，其中心線到纖維表面的距離小于微粒半徑，灰塵粒子就會(huì)被濾料纖維攔截而沉積下來(lái)。②慣性效應(yīng)：當(dāng)微粒質(zhì)量較大或速度較大時(shí)，由于慣性而碰撞在纖維表面面沉積下來(lái)。
③擴(kuò)散效應(yīng)：小粒徑的粒子布朗運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)而容易碰撞到纖維表面上。
④靜電效應(yīng)：纖維或粒子都可能帶電荷，產(chǎn)生吸引微粒的靜電效應(yīng)，而將粒子吸釗纖維表面上。
⑤篩分效應(yīng)：當(dāng)微粒的粒徑大于兩個(gè)纖維之間的橫斷面時(shí)，微粒無(wú)法通過(guò)面沉積。
⑥重力效應(yīng)：微粒通過(guò)纖維層時(shí)，因重力沉降而沉積在纖維上。
當(dāng)微粒大小為最易穿透粒徑(MPPS，粒徑范圍一般為0.1～0.2um)時(shí)過(guò)濾器效率Z低。
下圖中，a所示為過(guò)濾器效率與粒徑的關(guān)系。在微粒為MPPS時(shí)效率Z低。當(dāng)粒徑大于MPPS時(shí)，它們的效率Z高，當(dāng)粒徑減小時(shí)，效率也會(huì)提高，但不能達(dá)到與大粒徑微粒捕集率相同的效率。b所示為過(guò)濾器在不同氣流流速情況下的過(guò)濾效率。當(dāng)流速增大時(shí)，過(guò)濾器的過(guò)濾效率隨之下降，所對(duì)應(yīng)的MPPS也相應(yīng)的向小粒徑方向偏移。

3、我國(guó)空氣過(guò)濾器標(biāo)記方法

GB/T 14295-2008規(guī)定，空氣過(guò)濾器外形尺寸表示原則為：以氣流通過(guò)方向?yàn)樯疃龋詺饬魍ㄟ^(guò)方向的垂直截面正確安裝時(shí)的垂直長(zhǎng)度為高度，水平長(zhǎng)度為寬度。標(biāo)記如下圖：

GB/T 13554-2008規(guī)定了高效、超高效過(guò)濾器標(biāo)記方法，標(biāo)記如下圖：

4、過(guò)濾器的應(yīng)用
①一級(jí)過(guò)濾(預(yù)過(guò)濾器)：一級(jí)過(guò)濾是效率Z低的過(guò)濾，用于預(yù)過(guò)濾，捕集外部空氣中經(jīng)常出現(xiàn)的較大微粒(粒徑3um以上，例如昆蟲(chóng)或植物)。也用作延長(zhǎng)二級(jí)過(guò)濾裝置壽命的預(yù)過(guò)濾。建議采用G4過(guò)濾器。
②二級(jí)過(guò)濾(中間過(guò)濾器)：這種過(guò)濾器成本較高，一般設(shè)在一級(jí)過(guò)濾的下游，用于捕集較小粒徑的微粒(0.3um以上)，以保護(hù)空氣處理機(jī)組中的盤管、風(fēng)機(jī)、管道和人員。建議采用F7/F8過(guò)濾器。
③三級(jí)過(guò)濾(最終過(guò)濾器)：這種過(guò)濾器設(shè)在空氣處理機(jī)組的排出段，在一級(jí)和二級(jí)過(guò)濾及風(fēng)機(jī)/盤管的下游，可以采用高中效或HEPA型過(guò)濾器。HEPA效率建議采用H12～H14。
④終端過(guò)濾結(jié)構(gòu)形式：在潔凈度等級(jí)為C級(jí)以上或管道中產(chǎn)生的微粒可能污染供給空氣的情況下，一般采用HEPA作為終端過(guò)濾。終端過(guò)濾器也可用于回流排出空氣。
這些過(guò)濾器應(yīng)在下游側(cè)設(shè)置硅膠密封，以形成一個(gè)正作用密封，防止空氣從過(guò)濾器周圍繞過(guò)。應(yīng)采用永jiu性下游介質(zhì)保護(hù)網(wǎng)，防止過(guò)濾介質(zhì)發(fā)生物理性損壞。過(guò)濾器組中的各個(gè)HEPA過(guò)濾器應(yīng)能夠在不中斷相鄰過(guò)濾器工作的情況下更換。建議采用H13(99.95%)～H14(99.995%，MPPS)過(guò)濾器。高效送風(fēng)口可作為末端過(guò)濾裝置直接安裝在潔凈室天花板吊頂，適用于各種潔凈級(jí)別和多種維護(hù)結(jié)構(gòu)的潔凈室。高效送風(fēng)口外形美觀，投資少，箱體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，高效過(guò)濾器更換方便，是潔凈室終端凈化設(shè)備較好的選擇。