空气过滤器工作原理与类型

一、空气过滤器概述：

空气过滤器主要有：粗效过滤、中效过滤器、高中效过滤器、亚高效和高效过滤器五种型号，各种型号有不同的标准和使用效能。一般用于洁净车间、厂房、手术室、实验室等，或者用于电子机械通信设备等的防尘等领域。

   空气过滤器本身的设计在近几年来取得了显著进展，其中最重要的是分隔板的去除，即无隔板过滤器的发展。无隔板过滤器不仅消除了分隔板损坏过滤介质的危险，而且有效地增加了过滤面积，提高了过滤效率，并降低了气流阻力，从而减少了能量消耗。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进展，满足了一些特殊的需求。

1. 空气过滤器主要类型：

   1、空气过滤器：

   常为人造纤维滤材制成，外框是由坚固、防潮硬纸框制成。在正常的操作环境下不会变形、破裂、扭曲。此 外框前后以对角线固定滤材。滤材与外框紧密的黏合外框防止气漏产生。

   2、中效空气过滤器：

   由人造纤维及镀锌铁所组合而成。有各种效率可供选择，包括 40-45% ， 60-65% ， 80-85% ， 90-95%。法兰由 26 gauge 镀锌铁组成。此系列产品可应用于工、商业、医院、学校、大楼和其它各种工厂空调设备(系空调系统的初级过滤，以保护系统中下一级过滤器和系统本身，在对空气净化洁净度要求不严格的场所，经中效过滤器处理后的空气可直接送至用户)，也可以安装于燃气轮机入风口设备或电脑室，以延长设备使用寿命。

   3、初效过滤器：

   主要适用于空调与通风系统初级过滤、洁净室回风过滤、局部高效过滤装置的预过滤，主要用于过滤 5μm 及以上粒径的尘埃粒子，使用计重法测试。也用于多级过滤系统的初级保护。过滤材料有无纺布，尼龙网，铝波网，不锈钢网等，无纺布滤料出风面经过光整处理，防止无纺纤维断裂飞散造成二次污染。

   4、DC、DZ型粗中效袋式过滤器：

   采用初、中效无纺布做滤料，冷板喷塑做框架，作为一、二级过滤，该产品具有容尘量大，阻力小及可清洗等优点，根据使用环境和选材不同，其过滤器效率等级分为F5、F6、F7、F8。

   5、高效空气过滤器：

   适用于常温、常湿，允许含有微量酸、碱有机溶剂的空气过滤，该产品效率高，但是阻力大，容尘量小，广泛应用于航天、航空、电子、制药、生物工程等精密领域。用于滤除空压机吸入空气中的粉尘杂质，吸入的空气越洁净则油滤芯、油气分离芯和油的使用寿命就越有保障；防止其他异物进入主机，对主机造成损伤，导致主机“抱死”甚至报废.寿命通常为2000小时左右。高效空气过滤器产品分类：有隔板高效过滤器，无隔板高效过滤器，V-BED高效滤网，耐高温高效过滤器。

   三、空气过滤器技术指标：

     1、过滤精度：

   指允许通过的杂质颗粒的最大直径。影响过滤精度的关键是滤芯，可根据后面元

     2、流量特性：

   指在一定的进口压力下，通过过滤器的空气流量与过滤器两端压力降之间的关系曲线，实际使用时，最好在压力损失小于0.03MPa的范围内选用。在空气过滤器中，影响流量特性的主要是本体和滤芯。

     3、分水效率：

   指分离出来的水分与进气口空气中所含水分之比.一般要求空气过滤器的分水效率不小于80%.影响分水效率的主要是导流板。器件的需要选择不同的滤芯，使其达到相应的过滤精度。

   四、空气过滤器相关标准：

   GB/T 13554-2008 高效空气过滤器

   GB/T 14295-2008 空气过滤器

   GB/T 15187-2005 湿式除尘器性能测定方法

   GB/T 17939-2008 核级高效空气过滤器

   GB/T 6165-2008 高效空气过滤器性能试验方法 效率和阻力

   HG/T 2061-1991橡胶机械用空气过滤器

   JB/T 6417-1992空调用空气过滤器

   JB/T 7374-1994 气动空气过滤器 技术条件

   JG/T 22-1999 一般通风用空气过滤器性能试验方法

   TB/T 3135-2006 机车、动车用车体空气过滤器

   五、设计注意事项：

1、主体设计：

 空气过滤器的本体是整个过滤器的基体，是主要的承载部分，它在很大程度上决定了空气过滤器的外观和流量特性。本体的材料一般选用压铸铝合金或锌合金，塑胶材料虽便宜但强度不高。在设计时，空气过滤器本体外型要与减压阀、油雾器的外型类似，要综合考虑。外型设计很重要，它关系到是否能够在众多生产厂家的三联件产品中突出自己的产品，打开销路。笔者在设计过程中，外型设计占了约40%的工作量，这是一个难点。外型设计总的原则是：在保证内部结构的前提下，外型有特色、简单、尺寸紧凑、易于拆装组合和模块化设计，尤其要考虑如何方便与其他元件连接。如今的产品中，主要有2种连接方式，一种为本体上有斜面，靠固定件上的斜面拉紧固定；另一种靠螺栓连接。前者便于拆装维修，后者则尺寸紧凑。同时，为确保过滤器不会装反，阀体上要有醒目的气体流动方向标志。

2、流道设计：

空气过滤器本体内部的设计主要是流道的设计，因为流道是影响流量特性的主要因素之一。流道设计要注意：

  2、1）要尽量扩大进口流道的进气面积，保证进气流道面积为设计口径面积的1.5～2倍；

  2、2）流道要尽量短，在满足强度的前提下，尽量将导流板上移靠近进气口。流道短还能缩短结构尺寸。空气过滤器本体在设计压铸件时，要尽量减少机加工的切削余量，一般在0.5～1.5mm。过多的切削余量会增加材料成本和加工成本，还会增加不良率。这是因为压铸时内部难免会出现缩孔等不良现象，比较致密的金属层厚度比较薄，过多的切削量会破坏致密层。设计时要尽量使壁厚均匀，不同壁厚处要有圆弧过渡，以减少集中应力的出现。

3、导流板设计：

空气过滤器的导流板是影响分水效率的关键部件。导流板的叶片在设计时要注意4点：

3、1）角度大小适当：角度过大，气流气旋不明显，分水效果不好；角度过小，分离出来的水会往上跑，很难流到水杯底部。叶片以30°～45°比较合适。

3、2）叶片要有足够的强度，同时有足够的过流面积。

3、3）导流板安装必须牢固可靠，因为气流在通过导流板时对叶片有较大的反作用力，容易使导流板松动或失效。

3、4）旋向。很多厂家都采用左旋，不过经过测试，左旋和右旋并没有明显区别。

4、伞形挡水板设计：

伞形挡水板用来防止杯底的水被气流回吸，设计时要注意3点：

4、1）伞形挡水板与滤芯接触的部分要有一定的弹力和强度，保证组装后滤芯和伞形挡水板不会松脱。伞形挡水板的材料一般用ABS或POM，所以要充分考虑塑料在使用过程中的老化问题，防止用过一段时间后失去弹力，必要时可以加一个锁紧螺母。

4、2）伞形挡水板的伞形板部分要有气压平衡孔，直径在1～2mm，用于平衡水杯上下2部分的气压。

4、3）伞形挡水板的伞形板部分要尽量大，与水杯的间隙在1～4mm之间，要留有缺口，以利于分离出的水流到杯底。

六、空气过滤器滤芯：

滤芯

根据过滤精度的需要，可以使用不同的滤芯。滤芯有金属网型、烧结型和纤维凝聚型3种。金属网型过滤精度最低，纤维凝聚型过滤精度最高。常用的烧结型又有铜珠烧结、树脂烧结和陶瓷烧结3类，其中铜珠烧结最常见。通过选用不同的铜珠直径，可达到不同的过滤精度。一般有5μm，20μm，50μm，100μm4种过滤精度。铜珠滤芯的优点是可以多次清洗使用。

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