探討過濾器的設(shè)計效率

國內(nèi)外空氣潔凈度的級別，主要是以單位容積空氣中≥0.5um的微粒數(shù)量來衡量的，而各類過濾器又是以某一特定粒徑的效率為其代表效率的。因此，在空氣潔凈技術(shù)的有關(guān)設(shè)計工作中，就需要把這些特定粒徑的效率換算成對≥0.5um的微粒的效率。
對于高效過濾器，其鑒定或出廠效率都是以0.3um單分散微粒的效率來衡量。為了換算對≥0.5um微粒的效率，首先要知道0.5um的效率，根據(jù)有關(guān)實驗數(shù)據(jù)計算，得出一個高效過濾器穿透率和粒徑的經(jīng)驗式，即：

式中，K1、K2為0.3um微粒和大于0.3um的某粒徑微粒穿透率；
d_0.3、d為0.3um粒徑和大于0.3um的某一粒徑。
國內(nèi)外規(guī)定的高效過濾器效率測定方法雖然不同，但結(jié)果和0.3um計數(shù)效率大致接近，一般把對0.3um的效率作為常規(guī)高效過濾器效率的基準(zhǔn)，所以由上面公式計算出高效過濾器0.3um效率和0.5um效率的關(guān)系，如下圖參考。可見兩者的結(jié)果是接近的。圖中的效率η均以小數(shù)來表示。
高效過濾器效率和粒徑的關(guān)系（計算結(jié)果）

高效過濾器效率和粒徑的關(guān)系（文獻結(jié)果）

根據(jù)以上曲線，可以得出≥0.5um微粒的效率，見下表：

根據(jù)《高效空氣過濾器》（GB13554-92），鈉焰法3個9～4個9的效率即為高效過濾器，此時對0.3um微粒計數(shù)效率約為0.999，則從上表可見，此時對≥0.5um微粒的效率達到0.999975。由于實際上的效率均高于級別下限值，所以凡是常規(guī)高效過濾器，對于≥0.5um微粒的效率可按5個9即0.99999計算。
用上述效率換算方法，檢驗凈化設(shè)備中的高效過濾器的實測值，得到比較一致的結(jié)果。對于這個問題，認為具有0.9995效率（對0.3um）的高效過濾器對≥0.5um微粒將有0.99999的效率。如果按前述方法換算，則當(dāng)對0.3um微粒的效率為0.9995時，對0.5um微粒的效率將達0.999992。
國產(chǎn)中效過濾器有玻璃纖維中效過濾器和泡沫塑料中效過濾器，現(xiàn)在常用的是無紡布中效過濾器，這實際上是一種纖維氈式過濾器。≥
中效過濾器效率和粒徑的關(guān)系如下：

下圖統(tǒng)計國內(nèi)外一些玻璃纖維過濾器和泡沫塑料過濾器實測數(shù)據(jù)，可見0.5um的效率和0.3um的效率或者≥0.5um的效率和≥0.3um的效率，均相差很小，這是因為此類中效過濾器的過濾機理對于小微粒的差別反映不大。


從圖中可以看出，在η＜0.8時有以下近似關(guān)系：