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工業通風係統中無隔板高效過濾器的（de）性能（néng）優勢

引言

在現代工業生產中，工（gōng）業（yè）通風係統對（duì）於維持（chí）良好的生產環境、保障員工健康以及確保產品（pǐn）質量起（qǐ）著至關重（chóng）要的作用。其（qí）中，高效過濾器作為通風係統的（de）關鍵（jiàn）組件，其性能優劣直接影響著通風係統的整體效能。無隔板高效過濾器憑借其獨特的設計和出（chū）色的性（xìng）能，在工業（yè）通風領域得到了廣泛應用。本文將深入（rù）探討無隔板高效過濾器在（zài）工業通（tōng）風係統中的性能優勢。
無隔板高效過濾（lǜ）器的結構與工作原理
結構設計

無隔板高效過濾器主要由濾材、外框、密封（fēng）膠和分隔物（熱熔膠）等部分組成。與傳統（tǒng）的有隔板高效過濾器不同，它（tā）摒棄了瓦楞狀分隔板結構。濾材通常采用超細（xì）玻璃纖維，這種材料（liào）具有纖維直徑細、比表麵積（jī）大、過（guò）濾（lǜ）效率高（gāo）的特點（diǎn）。外框多選用鋁合金、鍍鋅板或不（bú）鏽鋼材（cái）質（zhì），具（jù）有良好的（de）機械強度和耐腐蝕性，能夠適應不同的工業環境。例如，在化工行業，不鏽（xiù）鋼外框的無隔板高（gāo）效過濾器能有效抵禦腐蝕（shí）性氣體的侵蝕。通（tōng）過熱（rè）熔膠將濾材分（fèn）隔成均勻的褶狀，形成 V 形通道，極大地增加了濾材的有效過（guò）濾麵（miàn）積。


4

工作原（yuán）理
當含有汙染物的空氣通過無隔板高效過濾器時，其工作原理主要基於以下幾種機製。首先是攔截作用，對於粒徑（jìng）較大的顆粒，當氣流中的顆粒直接撞擊到濾材纖維（wéi）上時，就會被攔（lán）截下（xià）來。其次是慣性碰撞（zhuàng），氣流（liú）在通過（guò）濾材的褶層（céng）時，流線會發生（shēng）改變，一些具有較大慣性的顆粒由於無法跟隨氣流的流（liú）線變化，會偏離流線並撞擊到濾材（cái）纖維上而被捕獲。再者是擴散作用，對於粒徑較小的顆粒，它們會做無規則的布朗運動，在運動過程中與濾材纖（xiān）維（wéi）接觸並被吸附。還有靜電吸附，部分濾材經過特殊處（chù）理後帶有靜（jìng）電，帶電的濾材對（duì）帶電或中性的微粒都有較強的吸附能力，進一步提高了過濾效率。
無隔板高效（xiào）過（guò）濾器（qì）的性能優勢
高（gāo）效的過濾性能
  1. 高過濾效率：無隔板高效過濾器能夠對空氣中的微小顆粒實現高效過濾。根據 EN1822 標準，其對 0.12μm 粒徑的顆粒過濾效率可高（gāo）達 99.995% 以上 。在電子芯片（piàn）製造車間，空氣中的微小（xiǎo）顆粒可能會對芯片的生產造成嚴重影響，無隔（gé）板高效過濾器能夠有效過濾掉這些顆粒，確保車間內（nèi）的空氣質量滿足生產要求。與有隔板高效過濾器相比，無隔板高效過濾器的濾紙排列更為（wéi）緊密，氣流通過（guò）時（shí）與濾材的接觸麵積更（gèng）大，使得其過濾效率往往略勝一籌。
  1. 寬粒徑（jìng）過濾範圍：它（tā）不僅（jǐn）對常（cháng）見的 0.3μm 左右的顆粒具有極（jí）高的（de）過濾效率，對更小的（de）亞微米級顆粒以及較大的微米級顆粒也能（néng）有效過濾。研究表明，對於粒徑在 0.01μm - 10μm 範圍內的顆粒，無隔板高效（xiào）過濾器都能（néng）保持較高的（de）過濾效率 。這使得它能夠適應複雜的（de）工業廢氣成分，無論是粉塵（chén）、煙（yān）霧還是（shì）微生物氣溶膠等，都能進行有效攔截。
  1. 穩定的過濾性能：在長期使（shǐ）用過程中，無隔板高效過濾器的過（guò）濾性能較為穩定。由於其結構設計合理（lǐ），濾材與熱熔膠的結合牢固（gù），不（bú）易出現濾（lǜ）材（cái）移位、破損等情況，從而（ér）保證了在整個使用壽命周期內（nèi）過濾效率的穩定性。在（zài）製藥行業的潔淨車間，長（zhǎng）期穩定的過濾性能對於藥品質（zhì）量的保障（zhàng）至關重（chóng）要，無隔板高效過濾器能夠滿足這一嚴格要求。

    3. 5

低阻力特（tè）性
  1. 降低運（yùn）行能耗：無隔板高效過濾器的無隔板（bǎn）設計使得氣流通道更（gèng）加通暢，氣流通過過濾器時的阻力明（míng）顯降低。與有隔板高效過濾器相比，在相同風量下，無隔（gé）板高效過濾器（qì）的初阻力可降低約 20% - 30% 。例如，在一個風量（liàng）為 10000m³/h 的工業通（tōng）風係統中（zhōng），采用無隔板高效過濾器可使風機的能耗降低，每年可節省（shěng）大（dà）量的電費支出。這是因為風機在克（kè）服較低的（de）阻力（lì）時，所需的功率更小，從而降低了整個通風係統的運行（háng）能耗。
  1. 提高（gāo）通風效率：低阻力特性使得空氣能夠更順暢地通過過濾器，在不增加風機功率的情況下，可以提（tí）高通風係統的（de）實際通風量。根據相關（guān）研究，使用無隔板高（gāo）效過濾器的通風係統，其通風（fēng）效率可比（bǐ）使用有隔板高效（xiào）過濾器的係統提高 10% - 15% 。在一些對通風量要求較高的（de）工業場所，如（rú）汽車塗裝車間（jiān），更高的通風效率能夠更快地排出揮發性有機化合物（VOCs），改善車間內的（de）空氣質量，同時也有助於提高生產效率。
  1. 減少設備磨損：風機在低阻力工況下運行，其葉輪、電機等部件的磨損（sǔn）也會相應減少。這不僅（jǐn）延長了風機的使用壽命，降（jiàng）低了設備維護成本，還減少了因設備故障導致的（de）生產中斷風險。據統計，采用無隔板高效（xiào）過濾器後，風機的維護周期可延長約 20% - 30% ，大大提高了工業通風係統的可靠（kào）性和穩定性。

    3. 6

高（gāo）容塵量（liàng）與長使用壽命
  1. 較大的容塵空間：無（wú）隔板高效（xiào）過濾器通過獨特（tè）的 V 形通道（dào）設計，在有限的空間內增加了濾材的有效麵積（jī），從而提高了容塵量。與傳統（tǒng）的有隔板過濾器相比，其單位體（tǐ）積的（de）容塵量可提高 30% - 50% 。在水泥廠等粉塵汙染嚴重的工業環境中，高容塵量的無隔板高效過濾器能夠更長時間地（dì）保持良好的過濾性能（néng），減少過濾器的更換頻率（lǜ）。
  1. 均（jun1）勻的容塵分布：其 V 形通（tōng）道結構使得塵埃在濾材上的分布更加均勻，避免（miǎn）了局部濾材因過度積塵而導致（zhì）阻力迅速增（zēng）加的情況。研究表明，無隔板高效（xiào）過濾器的容塵均勻性比有隔板過濾器提高了約 25% - 40% 。這種（zhǒng）均勻的容塵分布方式使得過（guò）濾器在整個使用壽命周期（qī）內的阻力增長較為平緩，進一步延長了其使（shǐ）用（yòng）壽命。
  1. 長使用（yòng）壽命帶來的經濟效益：由（yóu）於高容塵量和均勻的容塵分布，無隔板高效過（guò）濾器的使用壽命得到顯著延長。在（zài）實際應用中，其使用壽命可比有隔板高效過濾器延長（zhǎng） 1 - 2 倍 。這意味著（zhe）在工業通風係統（tǒng）的長（zhǎng）期運行過程中，使用無隔板高（gāo）效過（guò）濾器可以減少過（guò）濾器的更換次數，降（jiàng）低采購成本和人工維（wéi）護成（chéng）本，同時也減少了因更換過濾器而導致的生產中斷時間，帶來顯（xiǎn）著（zhe）的經濟（jì）效益。
緊湊的結構與（yǔ）靈活的（de）安裝
  1. 節省空間：無隔板高效過濾（lǜ）器取（qǔ）消了隔板結構，使得其整體結（jié）構更加緊湊，體積更小。在相同過濾麵（miàn）積（jī）的情況下，無隔板高效過濾器的體積比有隔板高（gāo）效過濾器可減小（xiǎo）約 30% - 40% 。在空（kōng）間有限的（de）工業廠房中，緊湊（còu）的過濾器結（jié）構可以更方便地安裝在通風管道或淨化設備（bèi）中，節省寶貴的空（kōng）間資源。
  1. 靈（líng）活的安（ān）裝方式：其輕巧的結構和（hé）較小的體積使其安裝更加（jiā）靈活多樣。它既可以采用傳統（tǒng）的法蘭安裝方（fāng）式，也可以根據實際需求（qiú）采用吊裝、壁掛等安裝方式。在一些（xiē）特殊的（de）工業場所，如潔淨室的天花板吊頂安裝，無隔板高效（xiào）過（guò）濾器的靈活（huó）安裝特性能夠更好地滿（mǎn）足現場（chǎng）的布局要（yào）求（qiú），方便快捷（jié）地完成安裝工作。
  1. 便於維護與更換（huàn）：當過濾（lǜ）器需要維護或更換（huàn）時，無隔板高效過濾器的緊湊結構和較輕的重（chóng）量使得操作更加簡便。工作人員可以更輕鬆地將其從安（ān）裝（zhuāng）位置取出並進行更換，減少了維護工作的難度（dù）和時間成本。這對於需要定（dìng）期（qī）維護保養的工業通風係（xì）統來說，能夠提（tí）高維護工作的效率，降低維護成本。
良好的環保性能
  1. 減少（shǎo）廢棄物產生：無隔板高效過濾器在生（shēng）產過程中由於結構相對簡單，使用的材料種類和數量相對較少，因此產生的生產廢棄物也相應減少。與有（yǒu）隔板高效（xiào）過濾器（qì）相比，其生產過程中的廢（fèi）棄（qì）物排放量可降低約 20% - 30% 。在（zài）過濾器（qì）報廢後，由於其（qí）無隔板結構，更易於進行拆解和回收處理，減少了對環境的汙染。
  1. 符合（hé）環保標（biāo）準：隨著環保要求的日益嚴格，無隔板高效過濾器（qì）在設計和生產（chǎn）過程中（zhōng）充分考慮了環保因素。其使用的濾材、密（mì）封（fēng）膠等材料大多符合環保標準，不會對環境（jìng）造成（chéng）二次（cì）汙染。在一些對環保要求（qiú）極高的工業領（lǐng）域，如食品加工、醫療製藥等（děng），無隔板高效過濾（lǜ）器的良好環保性能使其成為首選的空氣過濾設備。
無隔板高效過濾器的產品參數與規格
常見產品參（cān）數
無隔板（bǎn）高效過（guò）濾器的主要產品參數包括過濾效率、初阻力、終阻（zǔ）力（lì）、容塵量、使用溫度和濕度範圍等，具體參數如下表所示：
參數
詳情
過濾效率
根據 EN1822 標準，對 0.12μm 粒徑顆粒過濾效率可達 99.995% 以上，常見級別有 H13（99.97% @ 0.3μm）、H14（99.995% @ 0.3μm）
初阻力
一般≤200Pa，低阻力型號可≤150Pa
終阻力
通常設定為 400 - 600Pa，具體根（gēn）據應用場景和設計要求確定
容塵量
與過濾器尺寸和結構有（yǒu）關，一般（bān）在幾百克到數千克不（bú）等（děng），如 610x610x50 規格的過濾器容（róng）塵量約為 450g
使用溫度
最高使用溫度一般（bān）為 70℃，特殊耐高（gāo）溫（wēn）型號可達 85℃
使用濕度
最高濕度可達 100%，部分型號（hào）具備良好的防潮性能


多種規格尺寸
無隔板高效過濾器具（jù）有（yǒu）多種規格（gé）尺寸，以滿足不同工業通風係統的需求。常見的規（guī）格尺寸（HxWxD，單位：mm）有 305x305x50、484x484x50、610x610x50、610x915x50、610x1220x50 等（děng）。不同規格的過濾器其額定風量、過濾麵積等參數也有所不同，具體如下表所（suǒ）示：
規格尺（chǐ）寸 (HxWxD,mm)
額定風量 (m³/h)
初阻力（≤Pa）
終阻力 (Pa)
過濾（lǜ）麵積 (㎡)
容塵（chén）量 (g)
過濾（lǜ）效率
305x305x50
200
200
400 - 600
1.8
100
H13 - H14
484x484x50
500
200
400 - 600
4.6
300
H13 - H14
610x610x50
800
200
400 - 600
7.5
450
H13 - H14
610x915x50
1200
200
400 - 600
11.2
700
H13 - H14
610x1220x50
1600
200
400 - 600
14.9
900
H13 - H14


用戶可以根（gēn）據通風係統的風量需求、安（ān）裝空間（jiān）等因素選擇合適規格的無隔板高效過濾器。例（lì）如（rú），在（zài）一個小型實驗室的通（tōng）風係統中，由於風量需求較小，可選（xuǎn）擇 305x305x50 規（guī）格的過濾器；而在大（dà）型工業廠（chǎng）房的通風係統中，可能需要選用 610x1220x50 等大規格的過濾（lǜ）器來滿（mǎn）足大風（fēng）量的過濾要求。
無隔板高（gāo）效過濾器的應用案例與效（xiào）果分析
電子製造行業案例
某電子芯片製造企業，其生產車間對空氣質量（liàng）要求極高，空氣中的微小顆粒可（kě）能（néng）會導致芯片生產出現（xiàn）次品。該企業原使用有隔板高效（xiào）過濾器，雖然能滿足一定的（de）過濾要求，但（dàn）存在阻力較大、容塵量有（yǒu）限等問題，導致風機能耗（hào）高，過濾器更換（huàn）頻繁。後改（gǎi）用無隔板高效過濾器，選用規格為 610x915x69 的 H14 級過濾（lǜ）器。改造後，車（chē）間內的空氣（qì）質量得到顯著提升，對 0.1μm 粒徑顆粒（lì）的過濾效率穩定在 99.999% 以上，滿足了（le）芯片製（zhì）造（zào）的嚴格要求。同時，風機能耗降低了約 25%，過（guò）濾器的更換周期從原來的 3 個月延長至 6 個月，大大降低了運行成本。
製藥行業案例
一家製藥企（qǐ）業的無菌藥品生產車（chē）間，為（wéi）確保藥品質量，需要嚴格控製車間內的微生物和塵埃粒（lì）子數量（liàng）。該車間采用了無隔板高效過（guò）濾（lǜ）器，外框為不鏽鋼材質，濾材為超細玻璃纖維，規格為 610x610x90。經過（guò）實際運行監測，車間內的空氣潔淨度達到了 A 級標準，微生物和塵埃粒（lì）子（zǐ）的濃度遠低於規定限值。由於無隔板高效過濾器（qì）的低阻力特性，通風係統運行平穩，噪（zào）音降低，為藥品生產提供了良好（hǎo）的環境。而且，高容塵量使得過濾器的（de）使用壽命延（yán）長，維護成本降低，保障了藥品生產的連續性和穩定性。
結論
無（wú）隔板高效過濾器在工業通（tōng）風係統中展現出了多方麵的性（xìng）能優勢，其高效的過濾性能能夠滿足各種工業環境對空氣質量的嚴格要求，低阻力特性有效降低了運行能耗，高容塵量（liàng）和長使用壽命減少了維護成本，緊湊的結構和靈活的安裝方式使其適應不同的安裝空間，良好的環保（bǎo）性能符合可持續發展的理念。通過實際應用案例可（kě）以看出，無隔板高效過濾器為工業（yè）企業帶來了顯著（zhe）的經濟效（xiào）益和環境效益。在未來的工業（yè）發展中，隨著對空氣質量要求的不斷（duàn）提高（gāo），無隔（gé）板高效過濾器有望在工業通風領域發揮更為重要（yào）的作用，持續推動工業生產環境的改善和優化。
參（cān）考文獻
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[3] Smith J, Johnson A. Air Filtration in Industrial Ventilation Systems: A Comparative Study of Panel - free and Panel - type High - efficiency Filters [J]. Journal of Industrial Hygiene and Safety, 2022, 45 (2): 123 - 135.
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