昌瑞淨化-19年專注（zhù）工業空氣過濾器定製

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中效袋式過濾器在中央空調係統（tǒng）的配置
一、引言

在現代建築的中央（yāng）空調係（xì）統中，空氣質量的保障至（zhì）關重要。中效袋式過濾器作為空調係統（tǒng）過濾環節（jiē）的關（guān）鍵組成部分，承擔著中級（jí）過濾的重任。它不僅能夠保護係統中的（de）下一級過濾器（qì），延長其使用壽命，還對整個空調（diào）係統的穩（wěn）定運行起著重要作用。在對空氣淨化潔淨度要求並非極為嚴苛的場所，經中效袋式過濾（lǜ）器處理後的空氣可直接輸送給（gěi）用戶。隨著人們對室內（nèi）空氣質量要求的不斷提高（gāo）以及中央空調係統應用的日益廣泛，深入了解（jiě）中效袋式過（guò）濾器在中央空調係統中的配置具（jù）有（yǒu）顯著的現實意義。


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二、中效袋式過濾器概述
2.1 結構組成
中效袋式過濾器主要由外框、濾袋、支撐結構以及密封部件構成（參考圖 1）。外框作為支撐整體的框（kuàng）架，常（cháng）見材質有冷板（bǎn）噴塑、鍍鋅（xīn）板和鋁合金等。冷板（bǎn）噴塑材（cái）質的外框具備良好的防鏽（xiù）蝕性能，且表麵塗層可根據不同需求（qiú）進行（háng）定製，美（měi）觀（guān）性較好；鍍鋅板（bǎn）外框成本相對較低，在一定程度上（shàng）能（néng）抵禦腐蝕；鋁合金外框則具有質量輕、強度高、耐腐蝕等優點，廣泛應用（yòng）於對過（guò）濾器重量有要求的場景。
濾袋是（shì）過濾器的核心部件，常用的過濾材料有無紡布和玻（bō）璃纖維（wéi）等（děng）。無紡（fǎng）布濾（lǜ）袋成本較低，具有一定的（de）過濾性能，且質地柔軟，在氣流作用下能較好地（dì）貼合支撐（chēng）結構；玻璃纖維濾袋則具有更高的過濾效率、耐（nài）高溫性能和化學穩（wěn）定性，但成本相對較高。
支（zhī）撐結構一般采用內（nèi）部噴塑冷拔絲支撐架或其他形式的格柵，其作用是防止濾袋在（zài）工作過程中因氣流衝擊而收縮或彎（wān）曲（qǔ）變形，確保（bǎo）濾袋始終保持良（liáng）好的工作狀態，同時也有助於氣（qì）流均勻地通過濾袋。密封（fēng）部件（jiàn）安裝在外框（kuàng）邊緣，通常采用橡膠或矽膠材質的密（mì）封條，用於防止未經過（guò）濾（lǜ）的空氣泄漏（lòu），保證過濾器的過濾效果。
組成部件
功能
常用材質
外框
支撐整體結構
冷板噴塑、鍍鋅板、鋁（lǚ）合金
濾袋
核心過濾部件
無紡布、玻璃纖（xiān）維（wéi）
支撐結構
防止（zhǐ）濾袋變形，輔助氣流均勻（yún）分（fèn）布
噴塑冷拔（bá）絲、塑料格柵等
密封部件
防止未過濾空氣泄漏
橡膠、矽膠


2.2 工（gōng）作原理

中效袋式過濾器主要依靠機械（xiè）攔截、慣性（xìng）碰撞、擴散沉降以及靜電吸附等物理機製來（lái）捕捉空氣（qì）中的顆（kē）粒物（Kim, J., & Lee, S. (2018). Performance evalsuation of air filters for particulate matter removal. Aerosol and Air Quality Research, 18 (7), 1777-1787）。當含有顆粒物的空氣（qì）進入過濾器時，較大粒徑的顆粒首先會（huì）被濾袋的纖維機械攔截。同時，氣流在通過濾袋時方向發（fā）生變化，較大粒徑的顆粒由於慣性作用，難以跟隨氣流改（gǎi）變方向，從而偏離氣流（liú）軌（guǐ）跡，撞（zhuàng）擊到纖維上並被粘結，這（zhè）就是慣性碰撞機（jī）製。對於粒（lì）徑較小的顆粒，它們會在氣流中做無規則的布朗運動，運動過程中與濾袋纖（xiān）維接（jiē）觸並被捕獲，此為擴散沉降機製。此外，部分濾袋材料在生產過程中經過特殊處理，使纖維和微粒帶上電荷，產生靜電效應，靜電使粉塵改變運動軌跡並（bìng）撞上障（zhàng）礙物，同時使（shǐ）粉塵在介質上粘得更牢，不過靜電作用在中（zhōng）效（xiào）袋式過濾器的過濾效果中通常不起主導作用，僅起輔助作用。隨著過濾過程（chéng）的持續，濾袋表麵會逐漸積累灰塵，形成一層 “塵餅”，這層塵餅在一定程度上會進一步（bù）提（tí）高過濾效率，但同時也（yě）會增（zēng）加氣流通過的阻力。


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三、產品參數（shù）
3.1 過濾效率（lǜ）
過濾效率是衡量中效袋式過濾器（qì）性能的關鍵指標之一，通常依據 EN 779:2012 標（biāo）準進行測試（EN 779:2012. Particulate air filters for general ventilation – Determination of the fractional efficiency.）。根（gēn）據該標準，中效袋式過濾器的過濾效率等級可分為 F5 - F9。不同等級的過濾器對不同粒徑顆粒（lì）物的過濾效率有所差異，具體如下表所示：
過濾等級
對應（yīng）效率範圍
主要過（guò）濾對象粒徑範圍（wéi）
F5
40% - 60%
1 - 5μm
F6
60% - 70%
1 - 5μm
F7
70% - 85%
1 - 5μm
F8
85% - 95%
0.5 - 5μm
F9
95% - 99%
0.5 - 5μm


在中央空調係統（tǒng）中（zhōng），需根（gēn）據實際的空氣質量要求和應用場景來（lái）選擇合適過濾效率等級的中效袋式過（guò）濾器。例如，對於一（yī）般的商業（yè）建築，如寫字樓、商場等，F6 或 F7 等級的過濾器可能足以滿（mǎn）足基本的空氣過濾需求；而對於（yú）對空（kōng）氣質量要求較（jiào）高的（de）場所，如醫院、製（zhì）藥車間等，則可能需要選用 F8 或（huò） F9 等級的過濾器，以更好地去除空氣中的細微顆粒物和微生物，保障室內環境的潔淨度。


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3.2 初始壓降與終壓降（jiàng）
初始壓降是指過（guò）濾器在（zài）全新狀（zhuàng）態下，當氣流以額（é）定風量通過時（shí）所產生（shēng）的壓力損失，一般按照 ASHRAE 52.2 標準進行測（cè）試（ASHRAE Standard 52.2. Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size.）。中效袋式過（guò）濾器的初始壓降通常較低，一般在≤50 Pa 左右。較低的初始壓降意味著在（zài）過濾（lǜ）器運行初期，風機不需要消耗過多的（de）能（néng）量來克服阻力，從而有助於降（jiàng）低係統的能耗（hào）。
隨著過濾（lǜ）器使（shǐ）用時間的增加，濾袋上會逐漸積聚灰塵等顆粒（lì）物，導致（zhì）過濾器的（de）阻力逐漸增大。當過濾器的阻力達到一定（dìng）值時，就需要進行更換或清洗，這個阻力值被稱為終壓降。中效袋式過濾器的終壓降（jiàng）一般≤250 Pa，但（dàn）在實際應用中，不同廠家的產品以及不同的使用環境可能會使終壓降有所波動。當過（guò）濾器的阻力接近（jìn）或達到終壓降時（shí），若（ruò）不（bú）及（jí）時處理，會導（dǎo）致風量（liàng）下降，影響空氣處理效果，同時風機能耗也會大幅增加。例如，在某商場的中央空調係統中，由於未能及時更換達到終壓（yā）降的中效袋式過濾（lǜ）器，導致風機能（néng）耗（hào）在一個月內增加了（le） 20%，且室內空氣質量明（míng）顯（xiǎn）下降，顧（gù）客投訴增多。
3.3 容塵量
容塵量是指過濾器在達到終（zhōng）壓降之前，能（néng）夠容納灰塵等顆粒物的質量，通常依據 ISO 16890 標準進行測試（ISO 16890:2016. Air quality - General ventilation air filters for indoor air - Determination of particulate matter removal efficiency.）。中效袋式過濾器的容塵量一般（bān）≥400 g/m²。容塵量的大小直（zhí）接關（guān）係到過濾器的使用壽命，容（róng）塵量越（yuè）大，過濾器在兩（liǎng）次更換或清洗之間能（néng）夠持續工（gōng）作的時間就越長。在中央空調係統中，由於空氣中可能含有灰塵、花粉、纖（xiān）維等汙染物，如果過濾器的容塵量不足，就（jiù）需要頻繁更換過濾器，這不僅增加了運維成本，還（hái）可能會因更換過濾器過程中短暫的空氣未（wèi）過濾（lǜ）狀態，對室內環境造成潛在影響。例如，在一個人口密集的火車站候車大廳，中央（yāng）空調係統中（zhōng）的中效袋式（shì）過濾器因容塵（chén）量（liàng）較（jiào）小，每（měi）兩個月就需要更換一次，而相鄰的經過優化選型，采用容塵量更大過濾器的候（hòu）車大廳，過濾器更換周期可延長至半年，大大（dà）降（jiàng）低了運維工作量和成本。
3.4 尺寸（cùn）規格
中效袋式（shì）過濾器的尺寸規格（gé）通常遵循標準化模塊尺寸，例如常見的 595×595×500 mm、495×495×500 mm 等（GB/T 14295 - 2019. 空氣過濾器.）。標準化的尺寸（cùn）規格便於在中央空調係統中進行安（ān）裝和更換，同時也有利於生產廠家進行規模化（huà）生產，降低成本。在實際（jì）應用中，也可以根據中央（yāng）空調（diào）係統的特殊需求，定製（zhì）非（fēi）標準（zhǔn）尺（chǐ）寸的中效袋式過濾器，但定製產品的成本可能會相對較高，且交貨周期可能會更長。例如，在一些具有特殊建築結構的博物館或藝（yì）術展覽館（guǎn），其中央空調係統需要定製特定尺寸的中效袋式過濾器，以適應狹窄的安裝空間和獨特的空（kōng）氣流（liú）通（tōng）需求。
四、在中央空調係統中的配置
4.1 中央空調係統過濾架構
中央空調係統通（tōng）常采（cǎi）用 “初效 + 中效 + 高效” 的多級過濾配置（清華大學建築學院. (2022). "納米塗層中效濾材的製備與性能研究." 建築材料學報，25 (4), 789 - 795.）。初效過濾器主要用（yòng）於攔截空氣中粒徑大於 10μm 的大顆粒灰塵，如樹葉、昆（kūn）蟲（chóng）殘體、大顆（kē）粒的灰塵團等，常見的（de）類型有板（bǎn）式和金屬網式。中效過濾器處於中間層級，負責去除 1 - 10μm 範圍內的細顆粒（lì）物，如花粉、塵蟎（mǎn）、部分細菌以及（jí）工（gōng）業粉塵等，常見類型有袋式和板式。高效過濾器則用於捕捉（zhuō）微米級及以下的顆粒，如 HEPA（高效空氣過濾器）可過濾粒徑≤1μm 的顆粒物，ULPA（超高效空氣過濾（lǜ）器）甚至（zhì）能過濾（lǜ）更微（wēi）小的（de）顆粒。
中效袋式過濾器在這個過濾係統（tǒng）架構中起到承上啟下（xià）的（de）關鍵作用。它（tā）能夠顯（xiǎn）著提高係統整體的顆粒物去除率，減輕高效過濾器的負荷，延長高（gāo）效過濾（lǜ）器的使（shǐ）用壽命。如果沒有中效袋式過濾器的有效過濾，大量的細（xì）顆粒（lì）物會直接進入（rù）高效過濾器，導致高（gāo）效過濾器的容塵量快速飽和，需要頻繁更換（huàn），這將大大增加（jiā）運維成本和係統停機時（shí）間。例如，在某大型醫院的中央空調係統中，通過合理配置（zhì）中效袋式過濾（lǜ）器，高效過濾器的更換周（zhōu）期從（cóng）原（yuán）本的每半年一次延長至每年一次，有效降低了運維成本和（hé）對醫院正常運營的（de）影（yǐng）響。
4.2 不同場所中（zhōng）央空調係統對中效袋式過濾器的特殊要求
4.2.1 商（shāng）業建築
商業（yè）建築如商場（chǎng）、寫字樓等，人員流（liú）動量大，空氣中汙染物種類繁多，包括人（rén）體散發的皮屑、灰塵、微（wēi）生物，以及室外帶入的（de）汽車（chē）尾氣顆粒（lì）、花粉等。這些場所（suǒ）的中央空調係統需（xū）要（yào）中（zhōng）效袋式過濾器具備（bèi）較大的容（róng）塵量，以應對大量汙（wū）染物的過濾需求，減少過濾器的更換頻率，降低運維成本。同（tóng）時，為了保證室內空氣（qì）的清新和舒適度（dù），過濾器應具有穩定的過濾效率，確保在長時間運行過程中能持（chí）續有效地去除空氣中的各類汙染物。此外，商業建築通常對噪音控製有一定要求（qiú），因此中效袋式過濾器在運行過程中（zhōng）產生（shēng）的氣流噪聲應盡可能低，避免對室內人員造成幹擾（rǎo）。
4.2.2 醫院
醫院環境對空氣質量（liàng）要求極（jí）高，空氣中的細菌、病毒等微生物可能會對患（huàn）者（zhě）的健康造成嚴重威脅。因此，醫（yī）院的中央空調係統中，中效袋式過（guò）濾器除了要有高效的過濾性能，能夠有效去除空（kōng）氣中的微生物和細（xì）微顆粒物外（wài），還需具備良好的抗菌性能（néng）。部分過濾器會采用經過抗菌處理的濾材，以防止微生物（wù）在（zài）濾袋（dài）表麵滋生繁殖，避免二次汙染。同時，醫院的一些特殊區域，如手術室、重症監護室等，對（duì）空（kōng）氣潔淨度的要求更（gèng）為嚴格，可能需要選用過濾效（xiào）率更高的 F8 或 F9 等級的中效袋式過濾器，並（bìng）結合高效過濾器，確保為患者提供一個無菌、潔淨（jìng）的治療環境。
4.2.3 工業廠房
工業廠房的生產過程中可能會產（chǎn）生大（dà）量的粉塵、煙霧、化學氣體等汙染物。對於產生粉塵較多的工（gōng）業（yè）廠房，如水泥廠、麵粉廠等，中央空調（diào）係統中的中效袋式過濾器（qì）需要具備強大的粉塵攔（lán）截能力和高容塵（chén）量，以防止粉塵在（zài）空調係統內積聚，影響（xiǎng）係統的正常運行（háng）和（hé）室內空氣質量。在一些存（cún）在化學氣體汙染的工業廠房，如化工廠、電子廠（chǎng）等，過濾器的濾材還需具備一定的化學（xué）耐受性，能夠在有化學氣體的環境中保持穩定的過濾性能，不被化（huà）學氣體腐蝕（shí）損壞。此外，工業廠（chǎng）房通（tōng）常（cháng）空（kōng）間較大，空調係統的風量需求大，這就要求中（zhōng）效袋式過濾器能（néng）夠適應（yīng）高風速的氣流環境（jìng），在大風量下仍能保證良好的過濾效果。
五、安裝與維護規範
5.1 安裝規範
在安裝中效袋（dài）式過濾器之前（qián），需要仔細檢查過濾器的外觀，確保外框無變形、損壞，濾袋無破損、漏洞等情況。同時，要確認（rèn）安裝（zhuāng）位置的尺寸與過濾器的尺寸精確匹配，安裝框架應平整、牢固。安裝過程中，應嚴格按照產品說明書進行操作，將過濾器正（zhèng）確（què）地安裝在中央空調係統的指定位置，確保過濾（lǜ）器與框體的（de）連接緊密，密封（fēng）性良好，可使用密封膠或密封條進行密封處理，防止未經過濾的空氣泄漏。例（lì）如，在某寫字樓的中央空調係統安裝中，由於安裝人員未仔細檢查過濾器的密封情況，導致部分空氣未經過濾直接繞過過濾器進入室內，運行一段時間後，室內（nèi）灰塵明顯增多，空氣質量下降，經過重新檢查和密封處理後，問題（tí）才得到解決。安裝時還應注意過濾器的進風方向，按照過濾器上（shàng）標注的箭頭方向進行安裝，確保（bǎo）氣流能夠正確地通過過濾（lǜ）器，發揮其（qí）很佳過濾效（xiào）果。
5.2 運（yùn）行監測
在中效袋式過濾器運（yùn）行過程中，需要（yào）對其進行實時監測，主要監測（cè）參數包括過濾器的阻力、風（fēng）量以及空氣質量等。通過（guò）在過濾器前後安裝壓力差傳感（gǎn）器，可以實時（shí）監測過濾器的阻力變化（huà）情況。當阻力接近終（zhōng）壓降時，應及時安排維護（hù）人員進行檢查和處理。同時，利用風（fēng）速儀對（duì）通過過濾器的風量進行監測，確保風量在（zài）額定範圍內。如果風量出現明顯下降（jiàng），可能是過濾器堵（dǔ）塞或風（fēng）機故障等原因導致（zhì），需要及時排查。此外，還可以通過空氣質量監測設備，如空氣粒子計數器，對過濾（lǜ）後的空（kōng）氣進行檢測（cè），了（le）解空氣中顆粒物（wù）的濃度變化情況，評估過濾器的過濾效果。例如，某商場通（tōng）過安裝智能化的空氣監測係統，能夠實時獲取過濾器的各項運行數據，並將數據傳輸至監控中（zhōng）心，運維人員（yuán）可以根據這些（xiē）數據及時發現問題並采取相應（yīng）措施，有效保障了商場內的（de）空氣（qì）處理效果和顧客的舒適度。
5.3 維護與更換
定期對（duì）中效袋式過濾器進（jìn）行維護是保證其正常運行和（hé）延長使用壽命的重要措施。維（wéi）護內容包括對過濾器進風麵進行檢查，查看有無雜物堵塞情況，如（rú）有物（wù）品（pǐn）堵（dǔ）塞（sāi）表麵（miàn），應及時清除，以保證氣流能夠（gòu）順暢通過過濾器。同時，要檢（jiǎn）查濾袋表麵（miàn）有（yǒu）無破損，若濾（lǜ）袋表麵破損嚴重，則必須更換新的濾袋或更換新的（de）過濾器重新安裝。對於可清洗式濾袋的過濾器，在使用一段時間後，可以按照規定的方法進行清洗。一般（bān）是用清水或含（hán）有中性洗滌劑的溶液進（jìn）行衝洗，衝洗後需將濾袋充分晾幹，然後再重新安裝使用（yòng）。但需要注意的是，可（kě）清洗式濾袋的過濾器清洗次數通常有限，一般建議很多清洗 2 - 3 次，之後就必須更換新的過濾器。
過濾器的更（gèng）換（huàn）周期一般根據其使用環境和運（yùn）行情況而定。在一般的辦公環境中，在額定風量使用條件下，通常 4 - 6 個月即需更換過濾器；若（ruò）過濾器使（shǐ）用環境中含塵濃度較大，如工業廠房附近的建築，其更（gèng）換周期可能縮短（duǎn）至（zhì） 1 - 3 個月。在更換過濾器時，應選擇與原（yuán）過濾器型號（hào）、規（guī）格相（xiàng）同的產品，並嚴格按照（zhào）安裝規範進行更換操作，確保新（xīn）過濾器安裝正確，密封良好，避免出現空氣泄漏等問題。
六（liù）、結論（lùn）
中效袋式過濾器作（zuò）為中央空調係統中（zhōng）的關鍵部件，其合理的配（pèi）置和正確的使用對於保（bǎo）障室內空氣質量、延（yán）長空調係統使用壽命以及降低運維成本具有重要（yào）意義。通過（guò）了解中效袋式過濾（lǜ）器的結構組成、工作原理、產（chǎn）品參（cān）數以及在不同場所中央空（kōng）調係統中的特殊要求，嚴格遵循安裝、運（yùn）行監測、維（wéi）護與更換等規範，能夠充分發（fā）揮中效袋式過濾器的性能優勢，為各類建築提供（gòng）可靠的空氣過濾保障。在實際應用中，中央空調係統的設（shè）計人員和運維人員應不斷加強對中效袋式過濾器相關（guān）知識的學習和應用，同時關注過濾器行業的技術發展動態（tài），適時采用新型（xíng）、高效的過濾器產品和技術，以進（jìn）一步提升中（zhōng）央空（kōng）調係統（tǒng）的空氣處理水平和運行可靠性，為人們創造更加健康、舒適的室內環境。
參考文獻
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