Въздушни филтри за вентилационни системи

ОВКСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 9, 2012

Известен факт е, че качеството на въздуха в затворени помещения оказва съществено влияние върху здравето и работоспособността на хората. Подаването на достатъчно количество пресен въздух би осигурил както добра въздушна среда, така и добър комфорт и висока работоспособност на служителите. От особена важност, освен количеството, е и подаването на подходящ по състав въздушен поток. В повечето случаи е необходимо подаваният в помещенията въздух да бъде предварително обработен, тъй като често използваният външен въздух не отговаря на необходимите санитарни норми. Често във въздуха се съдържат различни примеси като прахови частици; газове, които оказват негативно влияние върху човека; вредни микроорганизми и други. За да се предотврати тяхното попадане в помещенията, във вентилационните системи се предвижда поставянето на филтърни секции, които задържат възможните замърсители на въздуха. Това гарантира подаването на чист свеж въздух. В индустриалните помещения поддържането на подходяща въздушна среда често е свързано не само с осигуряване комфорта на работещите, но и със запазване на здравето им, като се осигурява въздушна среда без наличието на вредни вещества и отговаряща на съответните санитарни норми.

Характеристики на често използвани конструкции въздушни филтри
Улавянето на замърсителите от въздуха във вентилационните системи е посредством въздушни филтри, осигуряващи високоефективно пречистване на въздуха. Общите изисквания към въздушните филтри обикновено са свързани с постигане на висока степен на задържане на примесите, ниско съпротивление, дълъг живот и малък обем, ниски експлоатационни и капиталови разходи.

Сред често използваните конструкции са рамковите, касетъчните, рулонните и барабанните филтри. Характерно за рамковите филтри е сравнително простата конструкция и лесната поддръжка. Използваният филтърен материал обикновено е фино филтърно влакно или метална или пластмасова мрежа, върху която се отлагат замърсяванията. Слоят прах, който се образува, се превръща в допълнителна филтърна преграда, но увеличава хидравличното съпротивление на филтъра, от което произтича и необходимостта от периодичното му почистване. Мрежестите рамкови филтри се характеризират с ниска степен на ефективност поради големите отвори на мрежата. Използват се най-често за предварително пречистване на въздуха. Платнените рамкови филтри се характеризират с висока ефективност и са широко използвани в автономни агрегати.

Касетъчните филтри са изградени от метална рамка, в която е поставена филтърната материя, най-често от полиестерни влакна. Подреждането на касетите може да бъде в една равнина, напречно на въздушния поток или V-образно. V-образното подреждане осигурява намаляване на скоростта на въздушния поток и увеличаване на акумулационната способност на филтъра.

При рулонните филтри филтриращата материя обикновено е от нетъкан текстил или влакнеста маса, навита във вид на руло върху барабан. По време на работа се пренавива от един барабан на друг. Характеризират се с висока ефективност, много добри експлоатационни показатели, но и с доста по-висока цена.

Барабанните филтри са високоефективни самопочистващи се филтри, характеризиращи се с малко хидравлично съпротивление и лесно обслужване. При тях се използва фина филтърна материя опъната върху въртящ се около хоризонталната си ос барабан.

Обработва се постъпващия и рециркулационния въздух
Филтърните секции във вентилационните системи осигуряват пречистването както на постъпващия от вън пресен въздух, така и на рециркулационния въздух. При високи изисквания към чистота на постъпващия в помещенията въздух, в конструкцията на вентилационната система могат да бъдат включени две филтърни секции. Първата секция обикновено включва филтри за груба очистка на въздуха, които задържат около 60% от праховите частици. За втората секция се използват филтри за по-фино очистване на въздуха, задържащи около 90% от праховите частици. Обикновено върху избора на филтри влияние оказват площта и предназначението на помещенията, както и броят на постоянно пребиваващите в помещението хора. Добре е да се има предвид, че филтрите, използвани във вентилационните системи, освен че отстраняват вредните примеси от външния въздух, защитават и самата вентилационна система от външни замърсявания, както и останалите елементи от вентилационната система от проникването на прах и други замърсявания.

Промени в стандарта EN 779
По предназначението и ефективността филтрите, използвани във вентилационните системи, досега се подразделяха основно на филтри с общо предназначение, включващи филтрите за грубо и фино пречистване и филтри, покриващи специални изисквания по отношение чистотата на въздуха. От тази година влиза в сила актуализираният през 2011 година стандарт EN 779 относно въздушните филтри за общообменна вентилация. Стандартът действа от 1993 г., като през 2002 година е бил преработен. Според специалисти с актуализирането на стандарта се въвеждат малки, но важни промени. Сред основните промени в стандарта е въвеждането на „минимална ефективност”, която е необходимо да постигне филтърът от всеки клас по време на три тестови периода – първоначална ефективност, ефективност на разтоварване и ефективност на натоварване. Въвеждането на минимална ефективност е продиктувано от факта, че по време на експлоатацията при част от филтрите се наблюдава рязко спадане на тяхната ефективност. Досега действащият стандарт EN 779:2002 се фокусираше върху средната ефективност на филтъра през срока на неговата експлоатация. Това условие осигурява бърз и лесен начин за сравняване, но също така позволява предлагане на филтри с ефективност, която варира в широки граници от зададените нива през различните етапи от живота на филтъра. В някои случаи това се явява основен проблем, като са установени случаи на филтри от клас F7, работещи с ефективност от около 10 %, при изискване те да работят с ефективност от порядъка на 80-90%. С въвеждането на минималната ефективност се формира нова група филтри М (средни филтри) с класове M5 и M6, заменящи предишните класове на филтрите F5 и F6, за които не се дефинира минимална ефективност. Така според новия стандарт въздушните филтри, ползвани в общообменната вентилация, се подразделят на груби, средни и фини филтри. Съответните класове са G1, G2, G3, G4 за групата на грубите филтри. Средни филтри класове М5 и М6 и фини филтри - F 7, F 8, F 9.

Грубите филтри се използват за грубо очистване на въздуха от по-едри частици. Основното им приложение е като предварителни филтри за очистване на силно концентриран прах. Задържат основно влакнест прах, фин пясък, прах, растителни спори, техния прашец, маслени аерозоли и мъгла. Те са необходим елемент към всяка вентилационна система, предотвратявайки проникването на сравнително едри частици с размери над 10 микрона.

Филтрите от класове М5 и М6 се препоръчват за подаване на атмосферен въздух в помещения с невисоки изисквания към въздушната среда, за предварително очистване при филтърни системи окомплектовани с филтри от класове E10 и E11 и други. Считат се за подходящи за задържане на частици с размери от 1 до 10 микрона като пух, циментов прах, бактерии и други.

Филтрите за фина очистка класове F 7, F 8, F 9 се използват основно за по-ефективно почистване на помещенията от най-опасните вещества. Те могат да задържат частици с размери от 1 до 10 микрона. Подходящи са за очистване на въздуха от мъгли, бактерии, шлифовъчен прах, пепел, атмосферен прах и т. н. Във вентилационните системи се използват за крайно очистване на въздуха и като филтри за предварително очистване при филтърни системи окомплектовани с филтри от класове E12 - H14.

Абсолютни филтри
Високоефективните (абсолютни) филтри са предназначени за крайна степен на очистване на прах от въздуха във вентилационни и климатични инсталации. Използват се и за очистка на въздуха от най-опасните съединения като течни ареозоли, оловни окиси и т. н. С тях се осигурява изключително ефективно очистване на въздуха. Към групата на абсолютните филтри се причисляват - EPA, HEPA и ULPA филтрите, с класове на филтрация съответно E 10, E 11, Н 12, Н 13, Н 14, U 15, U 16, U 17 съгласно европейския стандарт EN 1822.

Филтрите тип EPA са предназначени за улавяне на частици по-малки от 1 микрон. Подходящи са за очистване на въздуха от бактерии, вируси, тютюнев дим, микроби. Използват се за крайно очистване на въздуха в помещения, отговарящи на високи изисквания (лаборатории, фармацевтични предприятия, производство на електроника и др.).

HEPA филтрите клас E12 се считат за подходящи за улавяне на микроби и се използват предимно за крайно очистване на въздуха в помещения, отговарящи на клас 5 и 6 по EN 1822. Тези от клас H13 улавят и аерозоли. Считат се за подходящи за крайно очистване на въздуха в атомни електроцентрали, за крайно очистване на въздуха в помещения, отговарящи на изисквания за клас 3 и 4 по EN 1822 и други.

За очистване на въздуха в предприятия от електрониката и фармацията се препоръчва използването на филтри тип ULPA. Групата включва филтри с класове H14, U15, U16, U17. Считат се за подходящи и за крайно очистване на въздуха в помещения, отговарящи на изискванията за клас 1 и 2 по EN 1822.

Подходящи филтърни материали
При производството на въздушни филтри се използват различни видове материали в зависимост от предназначението на филтъра и желаната степен на очистка. Материалите могат да бъдат както от естествен, така и от синтетичен произход. Филтрите, предназначени за груба очистка, обикновено се изработват от синтетични тъкани. Често използвани са тъканите от акрилни влакна или друг подобен материал. При по-високи изисквания към филтъра филтриращата среда може да е с активен въглен. Филтрите с активен въглен не само улавят много малки частици прах, но отстраняват и неприятни миризми и поглъщат вредни газове. За НЕРА филтрите често използван материал е стъклената хартия, пропита със специални съставки, които задържат частици с много малки размери и осигуряват висока ефективност на филтъра. Вентилационните филтри за фина очистка осигуряват не само идеална чистота на въздуха, но и възпрепятстват попадането на различни алергени в помещенията. При много високи изисквания към чистотата на въздуха се препоръчва използването на два вида филтри.

За осигуряване на висока степен на очистка на въздуха, използвани са и елктростатичните филтри. Те представляват няколко стоманени плочи, между които са обтегнати метални нишки. При преминаване през йонизационна камера частиците прах, бактерии и микроорганизми, които се съдържат в замърсения въздух, получават положителен електрически заряд и впоследствие се отлагат на отрицателно заредените плоча. По този начин въздухът не само се пречиства, но до известна степен се дезинфекцира, защото микробите и бактериите загиват под влиянието на електростатичното поле.

Експлоатационен срок
Експлоатационният срок на филтрите зависи от площта на помещението, степента на замърсяване на въздуха, филтриращата способност на филтъра, конструкцията и вида му.

Независимо от факта, че за всеки тип на филтъра експлоатационният срок е посочен в документацията, необходимо е да се отбележи, че при силно замърсен въздух в помещенията филтърът може да влоши качеството си преди крайния срок. В този случай филтърът може да бъде източник на неприятен мирис. Намалява и ефективността на вентилационната система, тъй като замърсеният филтър оказва по-голямо съпротивление на потока въздух, подаван от вентилатора.

Показател за ефективността е аеродинамичното съпротивление на филтъра, което е добре да се следи с оглед навременната смяна или почистване на филтъра.

Механични филтри по време на профилактика на вентилационната система могат да бъдат почистени или измити с топла вода. По същия начин се постъпва и с електростатичните филтри. Абсорбционните филтри и филтрите за ултрафино пречистване като HEPA филтрите не подлежат на регенерация и е необходимо те да бъдат заменени.

За автоматично следене на чистотата на филтрите могат да се използват диференциални манометри, измерващи пада на налягането на въздуха на входа и на изхода от филтъра. При замърсяване на филтъра падът на налягането се увеличава и манометърът сигнализира за необходимостта от смяна на филтъра.

ЕКСКЛУЗИВНО

Top