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无尘洁净室的过滤技术原理
发布日期:2018/1/3 8:13:58

  一、无尘洁净室过滤原理

 

  大气中存在很多的悬浮尘土粒子,它们的存在极大地影响产品的精密化、微型化、高质量、高纯度和高可靠性。

 

  空气中悬浮的粒状污染物质是由固体或液体微粒子所组成。大气尘可分为狭义大气尘和广义大气尘:狭义大气尘是指大气中的固态粒子,即真实的尘土;大气尘的现代概念既包含固态微粒也包含液态微粒的多涣散的气溶胶,是专指大气中的悬浮微粒,粒径小于10μm,这就是广义的大气尘。关于大于10μm的粒子,因为较重,通过一段时刻的无规矩的布朗运动后,在重力的效果下,它们会逐步沉降到地面上,是通风除尘的首要目标;大气中0.1---10μm的尘土粒子也在空气中做无规矩的运动,因分量较轻,则简单随气流漂浮,而很难沉降到地面上。因而,空气洁净技能中的大气尘的概念和一般除尘技能中的尘土的概念是有所区别的。

 

  通风除尘用的尼龙网过滤器、金属网过滤器、泡沫海绵过滤器过滤的尘土,因为滤料的孔径较大,一般大于10μm,首要是过滤大于10μm的尘土,因而对0.1~~10μm的粒子,过滤功率很低;如果是对环境的净化有必定的洁净度要求,有必要采纳洁净技能中的空气过滤技能,才能到达净化要求。空气净化的首要任务是依据各种产品的出产工艺、不同工序、各类房间的空气洁净度等级需求,采纳空气过滤技能来捕集大气中的0.1---10μm悬浮尘土粒子和微生物,使洁净室或部分净化区域中的尘土粒子浓度或含菌浓度操控在答应规模之内,以确保洁净度的等级要求。

 

  空气中的悬浮粒子除微小液滴成球形外,其它粒子为结晶状、片状、块状、针状、链状等,很难从几许形状去度量其尺度。在洁净技能中,粒径的含义是指通过微粒内部的某个长度因次,并不含有规矩几许形状的含义,仅仅便于比较粒子巨细的一种“名义尺度”。

 

  空气中的悬浮粒子分为非生物性粒子和生物粒子:非生物粒子是由固体、液体的破碎、蒸腾、焚烧、凝集发生的,其形成过程有物理效果或化学效果。生物粒子有微生物、植物的花粉、花絮及绒毛等;微生物一般包含病毒、立克次氏菌、细菌、菌类、原生虫及藻类,其间与净化联系较直接的是细菌和菌类。空气中的微生物首要附着在尘土上,因而过滤掉空气中的尘土能够有效地铲除空气中的微生物,这也是生物净化的首要理论依据。

 

  依据不同国家和时刻的大气尘中微粒的核算,大气尘中微粒数量跟着粒径的添加而显着削减,即在双对数坐标图上,数量和粒径呈直线联系,特别是对0.1---5μm;数量与质量的散布联系,亚微米级的微粒数量占总数的份额挨近100%,而分量仅占总量的2%--3%;这也是洁净相关规范能够在不同国家通用的理论依据。

 

  核算表明,农村中的尘土浓度大约在10万粒/升左右,市郊中的尘土浓度大约在20万粒/升左右,城市中的尘土浓度大约在30万粒/升左右,污染严重的区域可到达100万粒/升以上。

 

  1.空气过滤技能首要选用过滤别离办法:通过设置不同性能的过滤器,除掉空气中的悬尘土粒子和微生物,也即通过滤料将尘土粒子捕集截留下来,以确保送入风量的洁净度要求。它所用的滤料为较细直径的纤维,既能使气流顺畅通过,也能有效地捕集尘土粒子。

 

  2.洁净技能操控过滤的尘土一般是0.1---10μm的尘土粒子,粒径较小,包含有固态微粒和液态微粒;大气中悬浮的有机微粒有微生物、植物的花粉、花絮与绒毛,微生物一般包含病毒、立克次氏菌、细菌、菌类、原生虫和藻类。空气净化操控的首要是细菌和菌类、病毒。因为微生物首要附着在尘土粒子上,因而将空气中的尘土粒子有效地操控,也就能有效地操控空气中的细菌、菌类及病毒。要做到这一点,有必要通过阻隔性质的微粒过滤器,方可加以过滤。一般地,一般高效过滤器对细菌的过滤功率可达99.996%,基本上能够满意生物洁净室的过滤净化要求。。

 

  过滤器的过滤层捕集微粒的效果首要有5种:

 

  1.阻拦效应:当某一粒径的粒子运动到纤维外表邻近时,其间心线到纤维外表的距离小于微粒半径,尘土粒子就会被滤料纤维阻拦而堆积下来。

 

  2.惯性效应:当微粒质量较大或速度较大时,因为惯性而碰撞在纤维外表而堆积下来。

 

  3.分散效应:小粒径的粒子布朗运动较强而简单碰撞到纤维外表上。

 

  4.重力效应:微粒通过纤维层时,因重力沉降而堆积在纤维上。

 

  5.静电效应:纤维或粒子都可能带电荷,发生吸引微粒的静电效应,而将粒子吸到纤维外表上。

 

  跟着捕集尘土越来越多,则滤层的过滤功率也跟着下降,而阻力增大;当到必定的阻力值或功率降到某值时,过滤器就需及时加以替换,以确保净化洁净度的要求。

 

  过滤器的滤料常用的办法有:无纺布、化学纤维材料、玻璃纤维材料;它们在额外风量下,阻力较小而功率较高,替换、保护方便,适用规模广,在空调净化体系中有着极高的运用价值和运用领域。

 

  二、无尘洁净室净化原理

 

  为确保产品出产环境或其它用处的洁净室所要求的空气洁净度要求,有必要选用多项综合技能办法:

 

  1.选用发生污染物少的出产工艺及设备;2.采纳必要的阻隔负压办法,避免出产工艺发生的污染物向四周分散;3.削减人员及物料带入室内的污染物质;4.加强洁净室的办理,按规则进行打扫、灭菌等作业;5.人、物有必要进行分流,不答应人流、物流彼此穿插;

 

  除采纳上述办法外,重要的技能办法是:

 

  通过相应的设备,送入满足量的、通过处理的洁净空气,以替换或稀释室内涵正常作业时所发生的污染物质污染的空气;一起,带走室内的污染物质。即为空气净化的基本原理。

 

  详细而言,洁净室内的空气净化处理就是依据房间的不同的洁净度等级要求,选用不同的办法送入通过处理的数量不等的清洁空气,一起排走相应数量的带着有在室内所发生的污染物质沾污的脏空气;依托这样的动态平衡,使室内环境坚持在所需求的空气洁净度等级。

 

  空气洁净度是洁净环境中空气含悬浮粒子量的多少的程度,一般空气中含尘浓度高则空气洁净度低,含尘浓度低则洁净度高;按空气中悬浮粒子浓度来划分洁净室及相关受控环境中空气洁净度等级,就是以每立方米空气中的大答应粒子数来断定其空气洁净度等级。

 

  因原有的洁净规范是美国首要拟定的,故其单位是英制,也是运用广泛的一种;

 

  用英制表明时,洁净度等级名称为每立方英尺空气中0.5μm尘粒的粒子数;

 

  用国际单位表明时,洁净度等级名称为每立方米空气中0.5μm尘粒的粒子数的常用对数值。

 

  三、无尘室的单向流和非单向流

 

  因为洁净技能操控的是大气中的悬浮微粒浓度,且送入出产区域或无尘室内的风量比通风除尘、一般空调房间所需的风量大得多,故其气流组织办法与它们有显着的不同:

 

  1、洁净气流流型要考虑到削减或避免涡流,要有利于敏捷有效地扫除污染物;2、要尽量约束和削减室内尘源发出的尘和菌的分散;3、统筹坚持室内的温、湿度及作业人员的舒适性要求。

 

  气流流型首要分为三类:

 

  1、向流:单一方向呈平行流线,且横断面上风速共同的气流;2、非单向流:指不符合单向流定义的气流。3、混合流:由单向流和非单向流组合的气流。

 

  一般地,单向流洁净室的洁净度可到达1100级,非单向流洁净室的洁净度在1000100000级,混合流洁净室的洁净度部分区域可达1100级。

 

  四、静压差和换气次数

 

  为避免无尘室内的洁净度受邻室的污染,或污染邻室,洁净度不同的洁净室之间,或洁净室与一般房间之间要坚持适当的静压差,静压差不得小于5Pa

 

  因为送入洁净室内的洁净送风量不同,则室内的洁净度也不同,依据理论核算和实践经历,一般的经历换气次数如下,作为初步洁净室送风量的预算值:

 

  1.关于10万级,换气次数一般在15/小时以上;2.关于1万级,换气次数一般在25/小时以上;3.关于1000级,换气次数一般在50/小时以上;4100级,其送风量按送风截面风速0.2---0.45m/s核算。

 

  空气过滤器选用、运用及保护知识

 

  大气中的尘土粒子浓度是影响洁净室洁净度的重要因素,而如果要有效地、可调理地操控出产洁净度,选用一般空调用的尼龙网过滤器、金属网过滤器及海棉过滤器,则无法操控出产环境中的尘土粒子浓度和到达较高的洁净度要求。而要到达现代化出产所需的洁净环境,有必要选用滤纸过滤器和纤维层过滤器,也就是净化技能中所用的空气过滤器。

 

  一、空气过滤器的分类

 

  洁净室用空气过滤器种类较多,按结构办法分有:

 

  1.平板式过滤器2.折叠式过滤器3.袋式过滤器4.有隔板折叠形过滤器5.无隔板折叠形过滤器

 

  按过滤功率分类,是常见的办法;按国家规范GB/T14295-93《空气过滤器》及GB13554-92《高效空气过滤器》的规则,在额外风量下有:

 

  1.粗效过滤器2.中效过滤器3.高中效过滤器4.亚高效过滤器5.高效过滤器(超高效过滤器)

 

  二、空气过滤器的选用与装备

 

  1.关于小型的净化设备,如洁净作业台、风淋室、层流罩等,因为处理的风量小,一般新风进风面选用粗效过滤器或中效过滤器,送风结尾有必要选用高效过滤器或超高效过滤器;

 

  2.关于净化空调体系中空气过滤器的选用与装备,一般依据洁净室的空气洁净度等级和出产工艺的特殊要求,进行合理化选用与装备。

 

  A.关于1000---10万级的洁净室净化体系,一般选用三级空气过滤办法,即粗效、中效和高效过滤器;粗效、中效一般放在空气处理设备中,且将中效过滤器放在正压段,亚高效或高效过滤器一般坐落净化空调体系的结尾。

 

  B.关于100---1000级的净化空调体系,一般在新风处理设备中设置粗效、中效、亚高效过滤器,在洁净室循环风体系中,还要设置高效过滤器或超高效过滤器;一般地高效过滤器坐落净化空调体系的结尾,即坐落洁净室的顶棚上;关于超高效过滤器,则有必要设在净化空调体系的结尾,以确保所需的空气洁净度等级要求。

 

  3.当已知整个净化体系的空气处理风量时,可依据所选过滤器的额外风量,断定所需过滤器的个数。

 

  三、空气过滤器的运用场合及过滤规模

 

  1.粗效过滤器

 

  首要用于净化空调体系的新风进口处作预过滤器,截留大气中的大粒径微粒。过滤对象是大于5μm以上的悬浮微粒和10μm以上的沉降性微粒以及各种异物,避免其进入体系。滤材一般为喷胶棉、涤纶无纺布、聚丙烯纤维。其过滤功率以过滤≥5μm粒子为准。

 

  2.中效空气过滤器

 

  因为其前面已有预过滤器截留了大粒径微粒,它又能够作为一般空调体系的过滤器和净化空调体系中、高效过滤器的预过滤器。滤材一般为涤纶无纺布、聚丙烯纤维、玻璃纤维。

 

  首要用于截留110μm悬浮微粒,功率以过滤≥1μm粒子为准。

 

  3.高中效过滤器

 

  可用做一般净化程度的体系结尾过滤器,也能够做为高效过滤器的中心过滤器;滤材一般为涤纶无纺布、聚丙烯纤维、玻璃纤维。

 

  首要用于截留1---5μm粒子,功率以过滤≥1μm粒子为准。

 

  4.亚高效过滤器

 

  首要作为洁净室结尾过滤器,也可做为高效过滤器的预过滤器和新风体系的末级过滤,进步新风的质量。滤材一般为聚丙烯纤维、玻璃纤维。首要用于截留1μm以下的粒子,功率以过滤≥0.5μm粒子为准。

 

  5.高效过滤器(超高效过滤器)

 

  首要是洁净室的结尾过滤器,以确保完成各级洁净度的等级。其功率以过滤0.5μm粒子为准。滤材一般为超细玻璃纤维。

 

  四、空气过滤器的不同功率表明办法

 

  当被过滤气体中的含尘浓度以计重浓度表明时,则功率为计重功率;以计数浓度表明时,则功率为计效功率;以其它物理量作相对表明时,则为比色功率或浊度功率等。

 

  常用的表明办法是用过滤器进出口气流中的尘粒浓度表明的计数功率。

 

  1.在额外风量下,按国家规范GB/T14295-93《空气过滤器》及GB13554-92《高效空气过滤器》的规则,不同过滤器的功率规模如下:

 

  粗效过滤器,对5微米粒子,过滤功率80E20,初阻力≤50Pa

  中效过滤器,对1微米粒子,过滤功率70E20,初阻力≤80Pa

  高中效过滤器,对1微米粒子,过滤功率99E70,初阻力≤100Pa

  亚高效过滤器,对0.5微米粒子,过滤功率E95,初阻力≤120Pa

  高效过滤器,对0.5微米粒子,过滤功率E99.99,初阻力≤220Pa

  超高效过滤器,对0.1微米粒子,过滤功率E99.999,初阻力≤280Pa

 

  2.因为现在许多企业选用的是进口的过滤器,而它们表明功率的办法与国内的不同,为便于比较,将它们之间的换算联系列表如下:

 

  按欧洲规范,粗效过滤器分为四级(G1~~G4):

 

  G1功率对粒径≥5.0μm,过滤功率E20%(对应美国规范C1)

  G2功率对粒径≥5.0μm,过滤功率50E20%(对应美国规范C2~C4)

  G3功率对粒径≥5.0μm,过滤功率70E50%(对应美国规范L5)

  G4功率对粒径≥5.0μm,过滤功率90E70%(对应美国规范L6)

 

  中效过滤器分为两级(F5~~F6)

 

  F5功率对粒径≥1.0μm,过滤功率50E30%(对应美国规范M9M10)

  F6功率对粒径≥1.0μm,过滤功率80E50%(对应美国规范M11M12)

 

  高中效过滤器分为三级(F7~~F9):

 

  F7功率对粒径≥1.0μm,过滤功率99E70%(对应美国规范H13)

  F8功率对粒径≥0.5μm,过滤功率90E75%(对应美国规范H14)

  F9功率对粒径≥0.5μm,过滤功率99E90%(对应美国规范H15)

 

  亚高效过滤器分为两级(H10H11)

 

  H10功率对粒径≥0.5μm,过滤功率99E95%(对应美国规范H15)

  H11功率对粒径≥0.5μm,过滤功率99.9E99%(对应美国规范H16)

 

  高效过滤器分为两级(H12H13)

 

  H12功率对粒径≥0.5μm,过滤功率E99.9%(对应美国规范H16)

  H13功率对粒径≥0.5μm,过滤功率E99.99%(对应美国规范H17)


     关于无尘洁净室的过滤技术原理经过上面的介绍相信你也有了大概了了解,除了有过滤器的技术标准,还有洁净室内施工时应该考虑的相关问题。

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