净化工程公司中所用的空气过滤器的原型是人们为维护呼吸而运用的呼吸维护用具。据记载,早在一世纪的罗马,人们在提纯水银的时分就用粗麻制成的面具进行维护。在此之后的漫长时刻里,空气过滤器也取得了开展,但其首要是作为呼吸维护用具用于一些风险的职业,如有害化学品的出产。1827年布朗发现了微小粒子的运动规则,人们对空气过滤的机理有了进一步的认识，对净化工程也是一个开端。
空气过滤器的迅速开展是与军事工业和电子工业的开展严密相关的。在第一次国际大战期间,由于各种化学毒剂的运用,以石棉纤维过滤纸作为滤烟层的军用防毒面具应运而生。玻璃纤维过滤介质用于空气过滤于1940年10月在美国取得专利。50时代,美国对玻璃纤维过滤纸的出产工艺进行了深入的研讨,使空气过滤器得到了改进和开展。60时代,HEPA过滤器面世;70时代,选用微细玻璃纤维过滤纸作为过滤介质的HEPA过滤器,对013微米粒径的粒子过滤功率高达99.9998%。八十时代以来,跟着新的测验办法的呈现、运用评估的进步及对过滤功能要求的进步,发现HEPA过滤器存在着严峻的问题,于是又发生了功能更高的ULPA过滤器。现在,各国仍在努力研讨,估量不久就会呈现更先进的空气过滤器。
过滤器本身的规划也取得了明显开展,其中较重要的是分隔板的去除,即无隔板过滤器的开展。无隔板过滤器不只消除了分隔板损坏过滤介质的风险,并且有用地添加了过滤面积,进步了过滤功率,并降低了气流阻力,然后减少了能量消耗。此外,空气过滤器在耐高温、耐腐蚀以及防水、防菌等方面也取很大的开展,满意了一些特别的需求。
跟着环境污染的日益严峻和人们环境认识的加强,空气质量已成为全国际注重的焦点。现在人们认识到空气过滤体系不只要维护机械设备,还要维护人。因而,空气过滤的运用范围越来越广泛。
空气过滤的较大运用是住所楼,其次是商业和工业修建。此外,过滤设备还常用行下列场合:洁净室;复印设备;室内空气净化器;麻醉气体过滤设备;激光外科手术运用;HVAC体系(供暖、通风和空调体系);恒温室;计算机打印机;作业室空气过滤体系;空调器等。
由于人们对日子质量的要求不断进步,住所原有的空气过滤体系已不能满意人们的需求,功能更高的静电过滤器则成了原有空气过滤器的首选替代品。但与普通玻璃纤过滤器比较,由于过滤介质本钱较高,静电过滤器的运用也遭到必定的约束。
3M公司是静电过滤器商场的领头羊,正活跃出售其产品。3M公司的静电过滤器选用波纹结构,介质装填较松懈,因而气流阻力较小。3M公司称他们过滤器的装填密度是较适宜的,并且具有很长的寿数。波纹结构还会进步过滤功率,且能够比平板过滤器捕集更多的粒子。
在我国,住所绝大多数没有空气过滤体系,但我国的住所数量巨大,且每年以数百万套的速度递加。跟着居室内空气质量的日益恶劣和人们环境认识的不断加强,空气过滤体系在住所的运用是有出路的,存在着潜在的巨大商场。
要求改进作业室空气质量的推动力是先进的作业设备的广泛运用。计算机终端是发生臭氧和挥发性有机化合物的来历。喷墨打印机是碳氢化合物和臭氧的来历。干法照相仿制机发生碳氢化合物、可吸入悬浮粒子和臭氧;传真机发生臭氧和挥发性有机化合物;激光打印机发生碳氢化合物、臭氧和可吸入粒子;等等。这些产品现已严峻地污染了室内环境,并给人身和作业设备造成了必定的损害。
据估量,在美国的作业楼和公共修建中有30%存在室内空气污染问题,特别公共修建如机场、车站等所面对的应战远大于作业楼。芝加哥D‘Hare机场大厅空气流量为每分钟约5166万m3,为改进空气质量,该处共装有1100个预滤器,1100个终滤器和2200个炭滤器(其中的炭每10—12个月需更换一次)。
估计2000年作业室、商业及公共修建对空气过滤器的需求在全球将到达五亿美元。
跟着修建规范的日益严厉,消费者对室内空气质量越来越注重。特别是患有过敏症、哮喘病或呼吸道疾病的人,由于空气污染影响了他们的正常日子。人们在室内度过90%的时刻,而室内空气污染水平可能是室外的2—5倍。室内简直一切空间都含有花粉、霉菌、孢子、动物毛发、烟雾、细菌、病毒和包含石棉在内的有害纤维及尘埃。恶劣的空气质量使得哮喘和过敏症愈加严峻。用空气净化器除掉室内空气污染物是一种有用的办法。
在便携式室内空气净化器商场上有多种产品。开展较快的是运用高效过滤介质的静电空气过滤器如3M公司的Filtrete,和更高效的微细玻璃纤维HEPA过滤器,它们占有了商场的大部分。在美国空气净化器商场以每年10%以上的速度递加。日本是继美国之后的第二大商场。在我国,空气净化器的需求也在添加,跟着空气质量的不断恶化和家庭作业的呈现,空气净化器将有一个巨大的潜在商场。
不同工厂对空气质量的要求不同很大。装有排烟罩和污染操控设备的工厂需求弥补很多的空气,如果这些工厂所在区域环境空气遭到污染,那么在将弥补的空气散布到作业场所之前有必要先进行过滤。在半导体出产和制药工业中,对空气的洁净度要求较高。典型的作业环境中,每立方英尺空气中含有500000个粒子,而半导体出产的较新要求是每立方英尺空气中只要1个粒子。因而,作业间需求用经过HEPA过滤器过滤的洁净空气不断地循环清洗。为坚持HEPA过滤器的洁净和寿数,还需求几段功率较低的预滤器联合运用。
工业用洁净室要求连续有用地去除粒径更小的粒子。HEPA过滤器一度是功率较高的过滤器,现在ULPA过滤器则是功率较高的过滤器,往后更高功率的新一代过滤器也将得以开发运用。微细玻璃纤维过滤介质是过滤器介质的首要挑选,但膜和静电增强介质已向该范畴浸透,并取得部分运用。
关于工厂排放的废气,要求较严厉的是毒性。某些重金属如汞、砷、铬、铍等毒性很大,其排放约束十分严厉。在空气毒性方面,美国和德国现已经过了新的更严厉的立法。执行新的立法后,空气毒性的约束由本来的20mg/m3(规范)降低到010004mg/m3(规范)。为到达这一方针,工厂需求更先进的过滤器以除掉亚微粒子。一些德国公司运用传统的折叠式微细玻璃纤维HEPA过滤器用于过滤体系,同脉冲空气洁净机理相互配合,并使过滤介质的波纹更密。一家美国公司则经过规划管式微细玻璃纤维HEPA过滤器又向前进了一步。
医院手术工程行业是一个很巨大而特别的职业,它对空气的洁净度要求也很高。一般,对医院空气的较低要求用功率为30%的预滤器和功率为90%的终滤器结合运用进行过滤。一般情况下不需求HEPA过滤器过滤,但在特别情况下如隔离室、特定的测验和护理区域则需求HEPA过滤器过滤。
医院的许多HVAC体系运用100%的室外空气,这关于避免患者经过HVAC体系中的悬浮微生物进行交*感染是很好的战略。但100%运用室外空气并不能消除微生物在空气过滤介质中的成长及其对护理环境发生的不良影响。因而,现在许多医院仍极需先进的HVAC体系。
卫生体系的洁净室较先用于手术室。开端它只是在矫形手术中取得广泛运用,由于矫形手术时刻较长,易于引起感染。操控水平较抱负的是运用手术台邻近的空气洁净度到达100级。一般建议运用顶部HEPA过滤体系,它能掩盖至少3m×3m的面积,然后将手术台和人包含在内。
洁净工程取得运用的其它范畴有临产室、保育室、烧伤室、心脏患者护理单元等。较新开展之一是牙外科手术洁净室的运用,它降低了在长时间手术过程中医务人员被感染的风险。
食物无尘无菌车间关于空气过滤设备来说,正在成为一个不断扩大的商场。为坚持食物的新鲜口味,用消毒来消除污染的办法已逐步不被运用。这使得消除与产品相关的空气污染愈加重要。国家规定、稳妥认识和大众注重正促进肉加工者、奶制品出产者及其它食物出产者更新他们的空气过滤体系。
在欧洲,酸奶的罐装是在洁净室条件下进行的,其结果是在不必添加价格昂贵的化学保鲜剂,产品能够保存较长的时刻。
啤酒厂发现为维护它们的生啤酒,有必要操控灌装车间周围环境的空气污染。在洁净室进行灌装是较佳挑选。这类工厂需求100000级的洁净室,能够选用顶部通风体系,用HEPA过滤器过滤。
展望未来的空气过滤器商场,我们能够发现:
(1)在当时的空气过滤器商场中,以微细玻璃纤维作为过滤介质的过滤器仍占主导地位,但膜出产商也正向空气过滤范畴开展,供给高效的膜滤器,并改进膜在低气流阻力下过滤的功能。它们认为,在高效空气过滤和集尘运用中,膜滤器不久将替代微细玻璃纤维过滤器。
(2)耐高温过滤器的开展将会加速。金属纤维和陶瓷纤维过滤器已取得运用。玻璃纤维复合无机膜能够增强纤维的机械功能,赋予滤袋较强的耐高温功能,使之在高达480℃的温度下运用。热电工程、煤气化体系和废物燃烧体系将为耐高温过滤器供给了一个巨大的商场。
(3)空气过滤器商场开展的趋势是全球化。开展我国家购买增长率将比发达国家快。刺激往后几年过滤器商场快速开展的要素包含:①开展我国家很多新工厂的建造;②欧洲和日本等发达国家的经济复苏;③国际范围内对环境维护的更严厉要求。这种需求、汉宇净化和环境认识的结合必然会激起过滤器商场的迅速开展。
