洁净设备讲座1

1洁净设备的选型分析及应用提要：本文通过对过滤原理的了解，和选择过滤材料的选型分析，掌握过滤器的性能，从而更好的使用过滤设备。关键词：过滤原理过滤材料过滤材料过滤效率及阻力1、过滤的原理1）尘粒的凝聚----范德华力（当两尘粒间距为5-7时相互吸引力最大）2）对于粒径0.1μm时以惯性原理为主，扩散原理可忽略不计。3）对于粒径≤0.1μm时以扩散原理为主，惯性原理可忽略不计。4）对于粒径=0.3μm时认为最难过滤的,故过滤以粒径为0.3μm的尘粒作为高效效率。最初当过滤0.3μm的尘粒的效率为99.97%为最标准。2、过滤材料：过滤器的材料一般要求阻力低、蓬松、无纺织等主要有：玻璃纤维（玻璃棉）、岩棉、矿物棉、化学合成纤维等。但岩棉和矿物棉都有活性物质，对人体有危害性；玻璃纤维不含活性物质，使用安全。目前对于高效过滤器，玻璃纤维是唯一可以采用的材料。中效过滤器选用化学合成纤维的较多（如炳伦---碳水化合物），其优点是易燃烧，燃烧产物为水和二氧化碳，属于环保产品，在国外应用较普遍。所有的过滤材料都有一个过滤效率，没有能达到100%的。纤维越细，其产生障碍物就越多，挡尘能力就越强。但纤维太细其强度就会下降。一般合成纤维只能作到：1μm，最细0.5μm，而玻璃纤维可细到0.1μm。一般过滤器积尘越多（粉尘是以树枝状累积），过滤效果就越好，效率就越高，阻力就越大，当阻力达到风机支持不了时，宣布过滤器作废。但过滤器的报废是一个经验值，由设计者定。一般过滤器本身是用不坏的，而是阻力太大，影响到了过滤效率。23、过滤器的效率与阻力的关系1）一般过滤级别低的过滤器到一定时间后，其过滤效率为零，其阻力为一不变值。2）对于过滤级别高的过滤器随时间的增加其阻力在不断的增加，而效率增加到某一恒定值就不变了。3）静电过滤对阻力没有影响，但可很快增加过滤效率。其缺点是其运行时间及过滤效率的关系不得而知，即不稳定。一般过滤器要求其过滤效率稳定。柱极体的静电除尘，只能用在合成纤维中，且甲醇、酒精等对之破坏性强。图3-1图3-2图3-3图3-43高效过滤器一般迎风面都已变黑，但送风面仍然很白净，这说明大量的灰尘是集中在一个表面上的。过滤器的使用寿命与材料的厚薄关系不大，只与过滤材料的面积有关，故尽可能增大有效过滤面积。当过滤器的迎风面堵死时，过滤器宣布作废。4、气体过滤一般是采用化学过滤过程。传统采用活性炭、活性铝等。当炭升温达1000ºC时，将生成50、100的小孔，就能附着空气中带有极性的气体。另外给活性炭中还可以加入一些物质（如酸等），为之改性。5、过滤产品的简介现在所用的过滤产品基本都是50年代开发的，最近20年没有新突破。1）高效过滤器，用于洁净室。高效过滤器主要是其效率检测比较困难。A、有隔板：制作工艺简单，迎风面为过滤端面的几十倍。隔板一般采用铝（不能用纯铝，一般是铝合金）。最好不要采用纸隔板，因为纸易燃。在军事和医药（因为纸为营养成分）上拒绝采用纸隔板，民用可以采用纸隔板。目前也有一些采用塑料隔板的。军事上必须采用有隔板的高效过滤器，且必须采用铝隔板。B、无隔板：采用丝线来隔开过滤材料。与有隔板的相比，同样的过滤面积时，过滤器的高度可以下降。可耐高温。2）高效过滤器的检测传统的方法是采用DOP，DOP为一种油状液体塑料。将之加热冷凝为0.3μm的液滴。通过光散射镜来确定其过滤效率。国内采用钠离子法检测99.97%的高效过滤器。采用扫描检测，高效过滤器每一台都需要测漏，扫描费用很高，而合格率低，合格率100%是不可能的。国内最好的厂家废品率为5%，较差的都达到40%。国外废品率为3%。但国内很多厂家不是每一台都测的，国内只有简桥、烟净等厂家是全测的。3）中效过滤器中效过滤器最多的采用袋式的。一般也采用玻璃丝棉制作。不需要全部检测。尺寸建议采用24英寸X24英寸的规格。4）洁净室：1万级和10万级的洁净室一般采用的过滤器都是一样的，但换气次数和新风比不一样。这样的洁净室一般很少用全新风系统。对于10万级的洁净室末端采用亚高效过滤器就可以达到要求，但不推荐采用亚高效过滤器，因为亚高效过滤器与高效过滤器在售价上差距很小，但采用亚高效过滤器换气次数需要20次/小时，而采用高效过滤器，换气次数只需要10次/小时。这样就节约4了初投资和运行费用。比较经济的选型。5）对于高效过滤器国内的规格有：GB-01484x484x220GB-02630X630X220GB-03320X320X260（已淘汰）注：G：表示过滤器；B：表示玻璃纤维6）高效过滤器国外的规格为：610x610（两个边都为24英寸）；610x305（一个边为24英寸，另一个边为12英寸，以12英寸为单位依次类推）。6、结论6.1根据过滤器的阻力和效率选择过滤设备。6.2根据过滤器阻力设计过滤器的寿命。6.3过滤设备的过滤材质主要取决于使用环境。6.4高效过滤的规格最好与国际规格一致。参考文献《洁净技术与建筑设计》电子工业部第十设计研究院符济湘俞渭雄著《制药洁净室设计、运行GMP认证》同济大学出版社许钟辚著《空气洁净技术原理》同济大学出版社许钟辚著高效过滤器用检测设备—钠焰台根据国家标准GB6165-85《高效空气过滤器性能试验方法－透过率和阻力》制造的钠焰台，气溶胶为氯化钠水溶液，由氢气火焰高温激发钠原子发出长约589nm的特征光，通过光电转换器变为电流值，从而测得每台过滤器的初始效率。我公司利用钠焰台，对每一台有隔板高效过滤器，进行出厂前检测。一般通风用过滤器检测设备一般通风用测试台，依据欧洲标准EUROVENT4/9-93设计制造，利用Laskin喷嘴产生试验气溶胶，通过激光粒子计数器，对被测过滤器上下游采样，从而得出过滤器的全效率。我公司利用该设备对一般通风用过滤器，按照GB/T2828－2003《计数抽样检验程序》进行抽样检测。5高效过滤器用检测设备—MPPS测试台此设备引自国外，属目前国际上高效过滤器的主流试验方法—计数扫描法。试验尘源为用Laskin喷嘴产生的多分散相液滴，利用大流量的激光粒子计数器，对过滤器的整个出风面进行扫描检验，计数器给出每一点粉尘的个数和粒径。该方法不仅能测量过滤器的平均效率，还可以比较各点的局部效率。我公司利用该设备，对所有不同规格型号的无隔板高效过滤器，进行出厂前检测。发泡设备由二液自动混合吐出装置及数控工作台组合而成的，用于做一体密封的设备灌胶设备6由二液自动混合吐出装置和数控工作台以及环形辊道组合而成，是过滤器灌胶密封的装置。化学检测台缝纫机用于化学过滤器性能的检测从国外进口的用于袋式过滤器的滤袋缝制