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初中高效空氣過濾器效率分級標準大全 

1 空氣過濾器分類

1.1 我國的空氣過濾器分類

對于一般通風用空氣過濾器，我國有兩種分級標準：GB 12218-89 “一般通風用空氣過濾器性能試驗方法” 和GB 14295-93 “空氣過濾器”，它們之間的比較可見表5.1。

表5.1  我國一般通風用空氣過濾器效率規格

注：表中效率均是大氣塵分組計數效率（大氣塵分組計數效率是指以大氣塵為塵源，按≥0.3μm、≥0.5μm、≥O.7μm、≥l.0μm、≥2.0μm和≥5.0μm分組對過濾器進行計數效率的測定）。當大氣塵分組計數效率測定結果同時滿足表中兩個類別時，按低類別評定。  GB 12218-89 中規定I、II型過濾器效率亦可用人工塵計重法測試。

國內有人根據對百余種不同工藝、不同材質的空氣濾材、濾器的測試，結合對國外的一些產品技術性能資料分析，于1980年提出按大氣塵分組計數效率的空氣過濾器分類方法如表5.2所列。它對過濾器的分類也有一定的實際使用意義。

表5.2  空氣過濾器分類方法

1.2  歐洲Eurovent4／9-93中空氣過濾器分類

Eurovent 4／9 “一般通風用空氣過濾器分級效率的測試方法” 用 Latex粒子或DEHS (己基癸二酸二乙酯)粒子及人工塵測試一般通風用過濾器的分級效率及計重效率、容塵量，將過濾器分為 EUl～EU9不同類別，見表5.3。

表5.3  Eurovent4／9-93 中的過濾器性能分類

1.3  美國ASHRAE 52.2P中的空氣過濾器分類

ASHRAE 標準 52.2P（96）“一般通風用空氣凈化設備粒徑、過濾效率的測試方法”將取代Std.52.1中的比色法作為測定和評價一般通風用空氣過濾器的方法。該標準用0.3~10μm固態、干燥的多分散相KCL粒子及ASHRAE二號塵來測試過濾器的計數分級效率（PSE），繪制整個容塵過程的最小PSE曲線，然后將12個粒徑檔分成三個粒徑范圍求其分組效率，為過濾器定級（共16級），見表5.4。

表5.4  ASHRAE 52.2P中的過濾器性能分類

 續表5.4

注：表中 E₁、E₂、E₃分別指第一、 二、 三組的平均粒徑效率。

1.4 前蘇聯的過濾器分級方法

前蘇聯過去是用石英粉測一般過濾器效率，用油霧濁度比較法測高效過濾器效率的。他們的空氣過濾器分為三類九等，大體相當于我國的粗效、 中效和高效過濾器，見表5.5。

表5.5 前蘇聯過濾器分級方法

1.5 過濾器分類比較

綜觀國內外對一般空氣用空氣過濾器進行性能試驗所采用的一些方法及其發展變化，突出一點是都直接或間接采納了美國 ASHRAE52-76的方法。但由于各國的具體條件難免各有不同，可能在執行細節上會有差異。目前在過濾器分級方法上，全世界仍有多種方法，各國自有歷史習慣作法，要完全一致還需要時間。 圖5.1就我國GB 12218-89、GB14295-93，歐洲 EN 779、Eurovent 4／9、 Eurovent4/4，美國ASHRAE 52.1-92、ASHRAE 52.2P等標準中過濾器效率規格的劃分進行比較。

2 空氣過濾器過濾效率

Rfilter提示:對同一臺過濾器測試：粉塵組份不同，效率不同；量的概念不同， 效率不同； 測量粉塵量的方法不同，效率不同；統計粉塵量的規則不同，效率不同；測試工況不同，效率不同；離開了測試方法，過濾器的效率就無從談起。在我國的GB 12218-89 “一般通風用空氣過濾器性能試驗方法” 標準中，主要提出了人工塵計重效率和大氣塵計徑計數效率兩個概念，在下面，作者將著重介紹這兩種效率概念，并對它們之間的換算關系作一簡單的探討。

2.1 過濾效率

1). 人工塵計重效率

對于預過濾器（粗效空氣過濾器）和某些過濾效率較低的中效空氣過濾器常用人工塵計重效率來評價。影響人工塵計重效率的主要因素是所采用的人工塵性質，各國及各組織所采用的試驗人工塵不盡相同，表 5.6~表 5.9列出了某些國家所采用人工塵的組分比較。

表5.6   AFI和ASHRAE人工塵組分,%

表5.7  國外試驗用粉塵粒徑分布百分比,%

表5.8  日、美人工試驗塵化學成分

表5.9  中國BF-2型人工塵性能特征

表5.10  不同人工試驗塵的過濾效率比值

由于各國采用的人工塵組份不近相同，從而使得他們測定計重過濾效率之間也各不相同，表5.10列出了不同人工試驗塵之間的計重過濾效率比值，所以，對于空氣過濾器計重效率來說，制備標準的人工塵是關鍵。由于在我國至今還無穩定可靠的人工試驗塵供應，人工塵計重效率在國內未能列為測試標準。

2).  分組計數效率

大氣塵分組計數效率法是目前中國法定的測試方法（國家標準GB 14295-93）它具有以下特點，首先空氣凈化的主體對象是室內外空氣，以大氣塵作塵源測定過濾器效率與實際應用相一致；二是采用過濾器前后不同粒徑檔的計數濃度所確定的計數效率值，恰好是潔凈室計數含塵濃度理論計算與分析所需用的，而其他測試方法，如計重效率法、比色效率法的測值都不可能直接應用；三是采用分組計數法可適合于大部分空氣過濾器。對于預過濾器或粗效過濾器，因其主要是阻留大顆塵粒，可以依據其對≥5μm 粒徑檔的過濾效率判別其性能優劣。對于一般中效空氣過濾器，主要是阻留中等粒徑的顆粒，可以用≥2μm 粒徑檔大氣塵的過濾效率判斷其性能優劣。對于性能較好的中效過濾器，即所謂高中效過濾器或高性能過濾器，它主要的處理對象是較小粒徑的粒子，可用≥lμm粒徑檔的過濾效率判別其性能差異。至于用以阻留更小粒子的所謂亞高效空氣過濾器可用≥0.5μm粒徑檔的計數效率來判別其性能。

分組計數效率法目前在歐洲也通行，與中國不同在于不是采用大氣塵為塵源，而通用采用DOS等多分散相液滴為試驗塵。其優點是塵源顆粒分散度及濃度便于控制，測試結果較以大氣塵為塵源時重復性好。當然實驗系統在發塵方面也略為復雜，各有利弊。

3). 其他過濾效率

除了計重效率法和分組計數效率法以外，對于各種規格的空氣過濾測試方法還有很多種，表5.11列出了一些其他過濾效率的概念和測試方法。

表5.11   過濾效率概念

2.2 過濾效率的換算方法

1). 計重效率與分組計數效率的換算方法

在我國已經公布實施的國標《一般通風用空氣過濾器性能試驗方法》（GB12218-90）中和《空氣過濾器》（GB／T14295-93）中都采用了大氣塵計數效率作為過濾器分類的依據。然而，作為一般通風用空氣過濾器，為了計算其使用壽命等一些參數，也要知道其計重效率特別是大氣塵計重效率。而且過去測定的和進口的過濾器，很多是以計重效率法表示的，有需要知道其對應的計數效率。 所以，對計重效率與計數效率之間的換算關系作一翻探討是很有必要的。 但是，由于大氣塵的重量不僅和其粒度分布，而且和其性質等密切關系，所以很難從純計重角度推導出計數效率和計重效率的關系，我們只能從實驗的實測數據出發分析得出這兩者之間換算的一般關系。 圖4.2是國內一學者通過實測分析后得出的計重效率與計數效率的換算曲線，在沒有直接測定數據對比的情況下，該圖可以用作通常參考性的換算。

以下對該曲線圖的應用作一介紹。

對于一般通風用空氣過濾器，0.5μm 以下微粒基本全部通過，所以不考慮0.5μm 以下微粒對工程應用的影響。大氣塵的數量、質量分布，假定以表2.2.11的數據為準。當≥0.5μm的計數效率為100％時，最少有占全重量的 99％的微粒被過濾掉，0.5μm以下的微粒還占總重量的 l％，當然也還要過濾掉一些，透過的應不足1％，顯然這是很小的量，完全可以忽略。也就是說，≥0.5μm的計數效率為100％時，從理論上說計重效率（它是不分粒徑的）不可能是100％，但因誤差不足1％，所以可按100％對待。

1.1 當知道≥0.5μm 的計數效率時，換算計重效率：

例：≥0.5μm計數效率為 50％，從圖中縱坐標50處引橫坐標的平行線相交于曲線查得計重效率為 98.5％（A 點）；這從表2.2.11上分析也是正確的，因為要把≥0.5μm的微粒過濾掉占總粒數的 50％，則不到總粒數20％的1μm以上微粒顯然應全部清除掉 （可能有些漏掉）， 則其重量己占到 97％， 再加上一部分0.5m～lμm之間的微粒，過濾掉的總重量就要大于97％，而可能達到98.5％左右了。

圖 5.2  計數效率對計重效率的換算

1—≥0.5μm的100％效率線； 2—≥l.0μm 的l00％效率線；
3—≥3.0μm的100％效率線； 4—≥5.0μm 的100％效率線；

1.2 當知道≥1.0μm 的計數效率時，換算計重效率：

實際上不是某一粒徑微粒全部過濾完再對比這一粒徑小的微粒過濾，而是有一定交叉，有一定機率，所以以≥0.5μm的微粒計數效率換算≥l..0μm、≥5μm等微粒計數效率時，實際的效率應小于換算所得，以上例而言，1μm效率75％所對應的0.5μm效率應大于13.88％或0.5μm效率為13.88時1μm效率應小于 75％，對于中效過濾器可以小到原數的30％。所以，該圖只是在一定的場合具有一定的參考性。

2). 其它過濾效率之間的換算方法

其它過濾效率之間的換算如同計重效率與計數效率的換算一祥， 由于從理論上很難得出結果，故而也一般采用實驗數據分析的方法，得出一些實驗性的圖表 （如圖5.3、 表5.12）， 以期能在實際使用過程中帶來一些方便。

表5.12  計重法和比色法、 DOP法比較

2.3 過濾器應用指南

此處引用 ASHRAE52.2P 附錄中的過濾器應用指南供參考 （表5.13）。

 表5.13  空氣過濾器應用指南

續表5.13

注： N/A表示此法不適用。

3 一般用空氣過濾器性能測試方法

較長時期以來國外一些技術較發達國家所采用的空氣過濾器試驗方法互有差別，在近20年中，由于國際標淮化影響，才逐漸趨向一致，在這其中，原美國標準ASHRAE52-76受到重視。

我國空氣過濾器的試驗系統始建于60年代初期，當時的系統以臥式為主，試驗件接口常以500mm×500mm為主，其它尺寸臨時變動。立式試驗臺也有短期使用的。然而自改革開放以來，與國外的文化和技術交流日益增多。采納國際標準與國外先進標準，實現國內工業產品標準化被提上日程。GB 12218-89《一般通風用空氣過濾器性能試驗方法》于1990年開始實施。該標準在編制過程中充分參考了國外同類標準的主要部分，尤其在美歐方法正趨向一致的形勢下，盡量向可能成為ISO采納的試驗方法靠攏。GB 12218-89規定的臥式試驗臺、試驗用人工粉塵和測試數據處理方法等都與國外標準ASHRAE 52-76相接近。與此同時，根據我國的國情，在有些內容中采取了中國的獨特辦法，如過濾器的效率測試和分級，沒有搬用國外沿用的光電比色法，而是采用光散射粒子計數器對大氣塵的粒徑分組計數效率（E）來進行測定，并以測值E為標準，按國內通常習慣作法為基礎，把一般通風用空氣過濾器分為五個級別。同時規定采用國內研制的人工粉塵，模擬大氣塵測定過濾器容塵量和粗效過濾器的計重效率。表5.14列出了各國一般通風用空氣過濾器試驗標準及其演化。

表5.14   各國一般通風用空氣過濾器試驗標準及其演化

續表5.14

4 空氣過濾器的經濟性分析

當兩個或更多的空氣過濾系統能夠提供同一等級的空氣潔凈，但是在一個或多個方面有所不同時，那么空氣凈化所需的年度經費的比較就會讓用戶知道應該選擇哪一個系統。年度經費大致分為固定經費和運行經費。固定經費與設備的維護費無關，屬于每年的固定投資費，其中包括設備投資金額的折舊費、利率、保險費、稅費等；運行費包括電費、清洗費、安裝費、維護費等。

4.1 設備折舊費

對于設備的折舊費一般考慮采用定額計算法，再考慮對于投資金額利息的回收部分，最后采用下式計算：

式中： R——年折舊費，元／年；                

       C——設備費，元；

        i——利率;

        n——設備使用年限，年。

4.2 運行費用

1). 耗電量

式中： W_f——送風耗電量， kWh；              

        η——送風機效率與電動機效率的乘積；    

        Q——處理風量， m³／min；

△P——空氣凈化設備的壓力損失， mmH₂O；

τ——空氣凈化設備運行的時間。

2). 人工費

2.1過濾器更換費用

過濾器更換周期主要取決于過濾器的壽命，而過濾器終阻力的選擇對于確定過濾器的壽命是非常重要的，在本論文中取終阻力為初阻力的兩倍。國內一般中效以下過濾器的更換費用為10元／臺，而靜電過濾器的安裝難度和要求比纖維過濾器高很多，故靜電過濾器的安裝費用比纖維過濾器高，但是目前國內民用建筑中使用靜電過濾器的還不是很多，靜電過濾器的具體國內安裝費用還沒有同一的標準，在新加坡一般的安裝費用為 20~30 新幣／臺，本文中考慮到國內的勞動力價格，把靜電過濾器的安裝費用定為新加坡安裝費用的一半，即60元／臺（人民幣)。

額定風量下的過濾器壽命：

 式中: m₀ ——過濾器容塵量，g；

      Q_f0——過濾器的額定風量，m³／h；

      η­——過濾器計重效率；

τ——過濾器每天運行的時間，h／天；

      c_l—— 過濾器前空氣的含塵濃度，mg／m³。

2.2 過濾器的清洗費用

纖維過濾器的清洗費一般為18元／臺·次，而靜電過濾器的清洗一般通過專用的洗滌劑來清洗，其清洗費用也相應比纖維過濾器高一點，一般在 25元／臺·次。

總的人工費＝過濾器的更換費用＋清洗費用

所以設備的年度經費＝設備折舊費+耗電量×電價＋總的人工費。

從環保角度來說， 當過濾設備壽命終止時的報廢處理費用也應當列入經濟性分析之內，但由于國內在這方面的工作剛剛起步，無法獲得有價值的具體數據，故在本節過濾器的經濟性分析中未列入設備的報廢處理費用。

 原文來源:http://www.yxyuz.cn/