فیلتر هوا (صنعتی)

اطلاعات فیلترهای هوا (صنعتی).

نمایش تمام سازندگان فیلترهای هوا (صنعتی).

فیلترهای هوای صنعتی دستگاه هایی هستند که برای حذف ذرات جامد و آلاینده های مولکولی به منظور بهبود کیفیت هوا در یک سیستم یا محیط طراحی شده اند. فیلترهای هوا معمولاً از یک قاب محکم تشکیل شده اند که با برخی از انواع رسانه فیلتر پر شده است که برای جلوگیری از نشتی بین قاب و رسانه آب بندی می شود. برخی از فیلترها همچنین ممکن است دارای یک محافظ صفحه (صفحه‌ای متصل به فیلتر برای محافظت از رسانه در هنگام جابجایی) و/یا یک واشر برای جلوگیری از نشتی بین قاب فیلتر و محفظه آن باشند.

تصویر زیر این اجزا را در یک فیلتر هوای معمولی نشان می دهد.

این تصویر همچنین عملکرد معمولی فیلتر هوا را نشان می دهد: هوا به سمت بالادست جریان می یابد، آلاینده ها حذف می شوند و هوای تمیز از سمت پایین دست خارج می شود.

در حالی که اکثر فیلترهای هوا دارای اجزای مشترکی هستند که در فیلتر مربعی بالا نشان داده شده است، خود فیلترها ممکن است در اشکال مختلفی ساخته شوند تا با کیفیت منحصر به فرد سیستم فیلتراسیون کاربردی مطابقت داشته باشند. فاکتورهای فرم معمولی عبارتند از فیلترهای کیسه ای، فیلترهای کارتریج و تشک فیلتر.

روش های فیلتراسیون

فیلترهای هوا را می توان بر اساس روش فیلتراسیون به سه گروه مکانیکی، الکترواستاتیکی و الکترونیکی طبقه بندی کرد.

فیلتراسیون مکانیکی

فیلترهای مکانیکی به سادگی آلاینده ها را روی محیط فیلتر جذب می کنند و بسته به اندازه ذرات فیلتر شده می توانند به سه روش مختلف کار کنند:

• کرنش زمانی اتفاق می افتد که ذرات آلاینده بزرگتر از فضای بین الیاف رسانه باشند و باعث جمع شدن آنها روی محیط فیلتر می شود. صاف کردن برای فیلتر کردن ذرات بزرگتر مانند پرز یا مو موثر است.

• رهگیری زمانی اتفاق می‌افتد که ذرات، به دنبال جریان هوا، در تماس با الیاف رسانه قرار می‌گیرند و به دلیل نیروی واندروال، که جاذبه مولکولی موجود را توصیف می‌کند، در آنجا محبوس می‌مانند.

• انتشار هنگام فیلتر کردن ذرات بسیار کوچک موثر است و اغلب توسط فیلترهای HEPA و ULPA استفاده می شود. در انتشار، ذرات به قدری کوچک هستند که به طور نامنظم در جریان هوا حرکت می کنند و باعث چسبیدن آنها به فیبرهای رسانه می شود.

سه روش فیلتراسیون مکانیکی (از چپ به راست): کرنش، رهگیری و انتشار.

فیلتراسیون الکترواستاتیک

فیلترهای الکترواستاتیک از فیبرهای رسانه ای با بار الکترواستاتیک استفاده می کنند که ذرات معلق در هوا را جذب و به دام می اندازند. این فیلترها معمولا از فیلترهای پلی پروپیلن یا پلی اورتان استفاده می کنند. فیلترهای الکترواستاتیک قادر به کارایی 94 تا 96 درصد در از بین بردن آلاینده ها در شرایط عملیاتی مناسب هستند.

نمای مقطعی از یک فیلتر الکترواستاتیک معمولی. 

فیلتراسیون الکترونیکی

فیلترهای الکترونیکی از یک سری الکترود در داخل شبکه فیلتر تشکیل شده اند. هنگامی که جریان به الکترودها اعمال می شود، ذرات وارد شده به فیلتر باعث ایجاد قوس ولتایی می شوند و بار مثبت می گیرند. سپس ذرات به سمت یک گروه الکترودهایی با بار منفی یا یک پد جمع کننده یکبار مصرف/قابل تمیز کردن جذب شده و به دام می افتند. فیلترهای الکترونیکی در فیلتر کردن ذرات ریز بسیار موثر هستند، اما در مقایسه با انواع مکانیکی یا الکترواستاتیکی، پر سر و صدا، نسبتاً گران و سخت هستند.

اندازه ذرات

همانطور که در بالا نشان داده شد، اندازه آلاینده هایی که باید فیلتر شوند تأثیر زیادی بر انتخاب فیلتر و نوع رسانه دارد، به ویژه در هنگام کار با فیلترهای مکانیکی. نمودار زیر محدوده اندازه آلاینده های معمولی موجود در هوا را نشان می دهد. اطلاعات دقیق تر در مورد اندازه ذرات را می توانید در اینجا بیابید .

مشخصات فنی

نوع رسانه

یک فیلتر هوا بسته به کاربرد مورد نظر و نوع و اندازه ذره ای که باید فیلتر شود ممکن است دارای یکی از چندین نوع مختلف رسانه فیلتراسیون باشد. انواع رسانه های رایج در زیر توضیح داده شده است.

• محیط اکریلیک از پلیمرهای مصنوعی حاوی حداقل 85 درصد مواد اکریلونیتریل ساخته شده است.

• فیلترهای کربن فعال / زغال چوب گاهی اوقات به عنوان فیلترهای شیمیایی شناخته می شوند. کربن فعال شکلی از کربن گرانولی است که برای فیلتر کردن ذرات کوچک، بو و سایر آلاینده‌ها استفاده می‌شود.

• رسانه صفحه نمایش آلومینیومی برای فیلتر کردن ذرات بزرگ و قابل مشاهده استفاده می شود. این فیلترها اغلب همراه با فن هایی که حداکثر جریان هوا مورد نیاز است استفاده می شوند.

• محیط فایبرگلاس از چگالی گرادیان فایبرگلاس برای به دام انداختن ذرات کوچک به تدریج استفاده می کند.

• رسانه کاغذی از الیاف فشرده تشکیل شده است و قادر به فیلتر کردن ذرات کوچک است.

• فوم پلی اورتان برای بسیاری از کاربردهای فیلتراسیون ایده آل است. این فیلترها برای جابجایی عمومی ایمن هستند، حساسیت زا و سمی نیستند و اغلب به عنوان فیلترهای فن استفاده می شوند.

• رسانه های پلی/پنبه ای در بسیاری از مصارف فیلتراسیون رایج است و از الیاف پلی استر و پنبه با اتیلن وینیل کلرید یا پلی وینیل استات تشکیل شده است.

رسانه فیلتر را می توان با تعداد لایه های مواد موجود در آن نیز مشخص کرد. به عنوان مثال، یک فیلتر 1 لایه حاوی یک لایه رسانه فیلتر است، در حالی که یک فیلتر 5 لایه شامل پنج لایه است.

MERV

برخی از فیلترها ممکن است با یک مقدار گزارش حداکثر کارایی (MERV) ارائه شوند که عملکرد تصفیه کننده ها و فیلترهای هوا را ارزیابی می کند. رتبه‌بندی MERV اغلب به سیستم‌های تصفیه هوای بزرگ داده می‌شود که برای ارائه فیلتراسیون کل خانه یا ساختمان طراحی شده‌اند، در حالی که فیلترهای کوچک‌تر معمولاً با رتبه‌بندی تحویل هوای پاک (CADR) عرضه می‌شوند. امتیاز MERV بزرگتر به فیلتری داده می شود که می تواند آلاینده های کوچکتر را با کارایی بالاتر فیلتر کند. به عنوان مثال، فیلتر MERV 20 (بهترین امتیاز ممکن) قادر است حداقل 99.999٪ ذرات کوچکتر از 0.3 میکرومتر را از بین ببرد. برای مرجع، این شامل تمام ذرات دود، گرد و غبار کربن، نمک دریا، و ویروس های غیر متصل می شود. فیلتر MERV 20 برای مصارف حیاتی مانند تولید دارو، اتاق‌های تمیز و تولید لوازم الکترونیکی مناسب است. در مقابل، فیلتر MERV 4 (کمترین امتیاز ممکن) فقط برای حذف برخی از ذرات بزرگتر از 10 میکرومتر درجه بندی می شود. برای مرجع، این ذرات شامل خزه، گرده، کنه، ذرات بزرگ گرد و غبار و الیاف فرش هستند. فیلتر MERV 4 برای مصارف اولیه مسکونی مانند فیلتر تهویه مطبوع مناسب است.

برای اطلاعات بیشتر در مورد رتبه‌بندی MERV، لطفاً از صفحه MERV راهنمای تصفیه‌کننده هوا دیدن کنید .

فیلترهای HEPA

فیلترهای هوای ذرات با راندمان بالا (HEPA) فیلترهای تخصصی هستند که مطابق با استانداردهای وزارت انرژی ایالات متحده (DOE) هستند. به طور کلی، فیلترهای HEPA باید قادر به حذف 99.97 درصد از ذرات بزرگتر از 0.3 میکرومتر باشند. این فیلترها ارتباط نزدیکی با فیلترهای هوای ذرات بسیار کم (ULPA) دارند.

همه فیلترهای HEPA فیلترهای یکبار مصرف و قاب سفت و سخت هستند که معمولاً دارای رسانه ای متشکل از الیاف فایبر گلاس در هم تنیده هستند. از آنجا که رسانه به عنوان یک فیلتر عمق عمل می کند (به این ترتیب که الیاف به طور تصادفی مرتب شده اند)، ذرات در سراسر محیط فیلتر به جای اینکه فقط روی سطح باشند، حفظ می شوند.

اطلاعات بیشتر در مورد فیلترهای HEPA و ULPA را می‌توانید در راهنمای انتخاب فیلترهای HEPA/ULPA IHS Engineering360 بیابید .

برنامه های کاربردی

فیلترهای هوا را می توان در هر برنامه ای که نیاز به استفاده از هوای تمیز دارد استفاده کرد. دستگاه‌ها و مکان‌هایی که از فیلتر هوا استفاده می‌کنند شامل خودروها، توربین‌های گاز، دستگاه‌های تهویه مطبوع، ساختمان‌های صنعتی و تجاری، بیمارستان‌ها، جاروبرقی‌ها و تجهیزات پردازش مواد غذایی است.

جدول زیر برخی از برنامه های کاربردی رایج و نیازهای تقریبی فیلتر را فهرست می کند.

استانداردها

فیلترهای هوا ممکن است با استفاده از استانداردهای مختلفی ساخته و آزمایش شوند، از جمله:

• BS EN 1822- استاندارد اروپایی برای فیلترهای HEPA/ULPA

• BS EN ISO 16890-۱  - فیلترهای هوا برای تهویه عمومی قسمت 1: مشخصات فنی، الزامات و سیستم طبقه بندی بر اساس بازده ذرات (ePM)

• ISO 14644- اتاق های تمیز و محیط های مرتبط

  منبع

   

• globalspec.com