1、國內(nèi)空氣過濾器的質(zhì)量和技術(shù)標準
根據(jù)空氣過濾器的性能和應(yīng)用,相關(guān)單位和組織制定了多個版本的產(chǎn)品質(zhì)量標準,如《空氣過濾器》(GB/T14295-2008)、《高效空氣過濾器》(GB/T13554-2008)、《機車、動車用車體空氣過濾器》(TB/T3135-2006)和《空調(diào)用空氣過濾器》(JB/T6417-1992)等。本節(jié)主要介紹前兩種針對空氣過濾器的質(zhì)量和技術(shù)標準。
(1)《空氣過濾器》(GB/T14295-2008)
該標準是中國建筑科學研究院負責起草,由中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會于2008年11月4日正式發(fā)布,替代了原來的《空氣過濾器》(GB/T14295-1993)。該標準適用于常溫、常濕,包括外加電場條件下的通風、空氣調(diào)節(jié)和空氣凈化系統(tǒng)或設(shè)備的干式過濾器。
該標準首先按照性能將過濾器分成4個大類:①粗效過濾器,又細分為粗效1型、粗效2型、粗效3型、粗效4型過濾器;②中效過濾器,分為中效1型、中效2型和中效3型過濾器;③高中效過濾器;④亞高效過濾器。
過濾器按規(guī)定程序批準的圖紙和技術(shù)文件進行生產(chǎn);框架或支撐體無凹凸疤痕、破損、外形完整;靜電空氣過濾器單相額定電壓不應(yīng)大于250V,三相額定電壓不應(yīng)大于480V,額定頻率應(yīng)為50Hz的靜電空氣過濾器機組;靜電過濾器應(yīng)設(shè)置斷電保護,保證在打開機組結(jié)構(gòu)進行維修或維護時,其內(nèi)部裝置自動斷電;靜電空氣過濾器為公眾易觸及的器具,其防觸電保護應(yīng)符合GB4706.1-2005規(guī)定的Ⅰ類器具的要求,即試驗探棒不應(yīng)觸及帶電和可能帶電的部件。
材料包括濾料、黏結(jié)劑和密封膠。濾料效率、阻力、強度、容塵量等性能應(yīng)滿足同類過濾器性能要求,應(yīng)符合國家頒布的衛(wèi)生要求,并不產(chǎn)生二次污染;厚度、密度應(yīng)均勻,不應(yīng)含有硬塊等明顯雜物,表面不應(yīng)有裂縫、空洞等外傷;可再生或可清洗的濾料,再生或清洗后的效率不應(yīng)低于原指標的85%,阻力不應(yīng)高于原指標的115%,強度仍應(yīng)滿足使用要求。對于黏結(jié)劑和密封膠,黏結(jié)劑的剪力強度和拉力強度應(yīng)不低于濾料強度,其耐溫耐濕應(yīng)與濾料相同;密封膠應(yīng)保證過濾器阻力在使用極限條件下,運行時不開裂、不脫膠,并且有彈性,其耐溫耐濕應(yīng)與濾料相同。
在結(jié)構(gòu)要求上,當框架或支撐體既當作濾料支撐體又當作過濾器密封端面框架時應(yīng)有強度和剛度的要求;當框架或支撐體僅作為濾料支撐體用時,允許有一定的變形,但是不能影響過濾器的安裝和正常使用;濾芯與框架(或支撐體)壓接應(yīng)緊密,如用膠封,則黏結(jié)應(yīng)牢固,無漏孔及脫開裂縫。黏結(jié)處、縫接處在撕裂試驗后不開裂;框架(或支撐體)端面若有密封墊,密封墊應(yīng)平整,具有彈性,與框架(或支撐體)黏結(jié)要牢固。
在性能要求方面,外形尺寸允許偏差見下表:
過濾器必須有容塵量指標,并給出容塵量與阻力關(guān)系曲線。過濾器實際容塵量指標不得小于產(chǎn)品標稱容塵量的90%。在抗撕裂試驗中及試驗后不得有濾芯撕裂、框架移位或其它損壞。過濾器經(jīng)振動試驗后,效率和阻力仍應(yīng)符合標準規(guī)定。過濾器清洗后的效率不應(yīng)低于原指標的85%,阻力不應(yīng)高于原指標的115%,強度仍應(yīng)滿足使用要求。過濾器經(jīng)過高溫高濕儲存后,阻力仍然滿足標準要求,效率不低于試驗前的90%,且要求外觀不滋菌,不生霉。臭氧發(fā)生濃度1h均值應(yīng)低于0.16mg/m3。
(2)《高效空氣過濾器》(GB/T13554-2008)
該標準與《空氣過濾器》(GB/T14295-2008) 同一天發(fā)布,適用于常溫、常濕條件下送風及排風凈化系統(tǒng)和設(shè)備使用的高效空氣過濾器和超高效空氣過濾器,不適用于軍用、核工業(yè)及其他有特殊要求的過濾器。該標準從以下幾個方面對高效空氣過濾器的質(zhì)量性能做出要求。
材料選擇本著適用經(jīng)濟的原則進行。各種材料的耐火性能應(yīng)符合同類過濾器性能要求,所使用的材料和在過濾器制造、貯存、運輸、使用環(huán)境中應(yīng)保持性能穩(wěn)定、不產(chǎn)塵。當有耐腐蝕要求時,所有材料都必須具有相應(yīng)的防腐性能。
濾料的抗張強度應(yīng)按GB/T12914-2008規(guī)定的方法測定。其中用于有隔板過濾器的濾紙,其縱向大于或等于0.3kN/m,橫向大于或等于0.2kN/m;而用于無隔板過濾器的濾紙,其縱向大于或等于0.7kN/m,橫向大于或等于0.5kN/m。
有隔板過濾器的分隔板,可采用鋁箔、塑料板、膠版印刷紙等;無隔板過濾器的分隔物,可采用熱熔膠、玻璃纖維紙條、阻燃絲線等。用于高效及超高效過濾器分隔物的材料應(yīng)滿足:鋁箔應(yīng)符合GB/T3198-2010的規(guī)定;采用紙隔板時,可采用表面經(jīng)浸膠處理的紙隔板或120g/m2的雙面膠版印刷紙;采用塑料隔板時,耐溫應(yīng)不低于50℃。
黏結(jié)劑用于濾料的拼接、修補及密封墊與框架的黏結(jié),其剪力強度和拉力強度應(yīng)高于濾料。密封膠用于濾芯與框架的密封,應(yīng)能在常溫、常壓下固化,且能保證過濾器在10倍初阻力條件下運行時不開裂、不脫膠并具有彈性,黏結(jié)劑和密封膠的耐火性能應(yīng)滿足同類過濾器性能要求。當客戶對過濾器產(chǎn)品中的有機物釋氣性能有特殊要求時,黏結(jié)劑與密封膠的釋氣性能應(yīng)能滿足客戶要求。
密封墊硬度(用邵氏硬度W型硬度計測試)為33±2,壓縮變形≤60%(40% 130℃ 24);當客戶對于過濾器產(chǎn)品中的有機物釋氣性能有特殊要求時,密封墊的釋氣性能應(yīng)滿足客戶要求。有隔板過濾器的濾芯固定在框架中時,分隔板應(yīng)露出濾料褶紋3~5mm,分隔板縮入框架端面5~8mm。分隔板應(yīng)平行于框架中心線,分隔板與中心線傾斜偏差不大于6mm,且不得發(fā)生突變性偏差。濾料的褶紋和分隔板應(yīng)垂直于框架的上下端板,從任一褶或分隔板的一端引一鉛垂線,該褶或分隔板另一端偏離鉛垂線不大于9mm。褶紋和分隔板不應(yīng)彎曲,從任一褶或分隔板兩端連一直線檢查,彎曲造成的偏離不大于6mm。無隔板過濾器的濾芯固定在框架中時,濾料和分隔物應(yīng)縮入框架端面3~5mm。相鄰褶幅高度偏差不大于0.5mm。在300mm范圍內(nèi)分隔物的直線度偏差不大于1mm。分隔物應(yīng)與褶紋垂直,每條分隔物形成的直線與褶紋垂直度偏差不大于2mm;分隔物間距的偏差不大于3mm。
邊框結(jié)構(gòu)應(yīng)堅固,應(yīng)有足夠的剛性和整體穩(wěn)定性。邊框的四個角和拼接處不得松動,黏結(jié)劑和密封膠不應(yīng)脫膠、開裂,濾料在邊框中不應(yīng)松動和變形。邊柜邊寬15~20mm。對于邊長小于600mm的過濾器,邊框?qū)挾纫舜笥诨虻扔?5mm。對于邊長大于或等于600mm的過濾器,框架邊框?qū)挾纫藶?0mm。密封墊斷面采用長方形(寬度宜大于15mm且不超出邊框,厚度為5~8mm)或半圓形,長方形斷面密封墊的黏結(jié)面和密封面應(yīng)去皮;密封墊用整體或拼接成型,拼接應(yīng)在拐角處,拼接時宜采用Ω型或燕尾型連接等方式,連接處應(yīng)用黏結(jié)劑黏結(jié)牢固。整個密封墊的拼接不應(yīng)超過四處;密封墊與邊框應(yīng)黏結(jié)牢固,密封墊的內(nèi)外邊緣不得超過邊框的內(nèi)外邊緣。對采用液槽密封方式的過濾器,過濾器邊框的一面應(yīng)沿周長設(shè)一圈刀口。固定過濾器的框架上根據(jù)過濾器密封面尺寸設(shè)一圈溝槽。安裝時,將刀口插入填充非牛頓流體材料的溝槽中進行密封。非牛頓流體密封村料性能應(yīng)保證在工作溫度下不流淌、柔韌。刀口高度應(yīng)與液槽深度相匹配,以保證密封的嚴密性。刀口高度、液槽深度由過濾器使用情況下的面風速或過濾器終阻力確定。
有分隔板的A類、B類過濾器,每臺過濾器的濾料允許有一個拼接接頭;C~F類過濾器的濾料不允許有拼接接頭;用搭接方式拼接兩塊濾料,搭接寬度不應(yīng)小于13mm;每個修補面積一般不宜超過2cm*2cm,修補的總面積不應(yīng)超過過濾器端面凈面積的1%。在尺寸偏差方面,端面邊長大于500mm時,其偏差為0~3.2mm;邊長小于或等于500mm時,其偏差為0~1.6mm。過濾器每個端面的兩對角線之差,當對角線長度大于700mm時,其偏差應(yīng)小于或等于4.5mm;當對角線長度小于或等于700mm時,其偏差應(yīng)小于或等于2.3mm。過濾器端面及側(cè)板平面度應(yīng)小于或等于1.6mm;兩端面平行度偏差應(yīng)小于或等于1.6mm。分隔板和褶紋應(yīng)垂直于框架的上下端板,其上下端板垂線偏差應(yīng)小于或等于6mm。效率應(yīng)按GB/T6165-2008的要求進行檢驗,高效及超高效過濾效率應(yīng)符合下表的規(guī)定。
高效空氣過濾器性能:
超高效空氣過濾器性能:
若用戶提出其所需B類過濾器不能檢漏,則可按用戶要求不檢測20%額定風量下的效率。各耐火級別過濾器所對應(yīng)的濾料、分隔板及邊框等材料的低耐火級別見下表所示:
2、我國標準與歐洲及美國標準的比較
應(yīng)用比較廣泛的空氣過濾器性能檢測標準有中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和中國國家標準化管理委員會發(fā)布的《空氣過濾器》(GBT14295-2008)、歐洲標準化委員會批準制定的《一般通風用空氣微粒過濾器 過濾性能的測定》(EN779:2012)、美國國家/美國采暖、制冷與空調(diào)工程師協(xié)會標準《一般通風用空氣凈化裝置試驗方法--計重法和比色法》(ANSI/ASHRAE52.1-1992)和《通過粒度測試的去除效率一般通風用空氣凈化裝置的方法》(ANSI/ASHRAE52.2-2012)。
(1)試驗塵源
三個標準中,用于計重效率和容塵量試驗的標準人工負荷塵都是由72%的ISO12103A-2細灰、23%的炭黑和5%的短棉絨組成,其粒徑分布和化學性質(zhì)也基本一致。但是用于計數(shù)效率試驗的塵源和方法有所不同,詳見下表:
評定空氣過濾器過濾效率的試驗方法大致分為兩類,分別是計重法和計數(shù)法。這些方法都是在一定流量下以一定的濃度向被試過濾器入口發(fā)出污染物,但評定結(jié)果的方法差異較大。實際試驗中,有粉塵的總質(zhì)量、粉塵的顆粒數(shù)量的過濾效率;有針對某一典型粒徑粉塵的過濾效率,有所有粒徑粉塵的過濾效率;有粉塵試驗全過程變化效率值的加權(quán)平均效率。因此,對同一只過濾器采用不同的方法進行測試,測得的效率值就會有不一樣的含義。計重法主要用于測量粗效過濾器的過濾效率,計數(shù)法又分為效率計數(shù)法、平均顆粒計數(shù)法、易穿透粒徑法、計數(shù)掃描法。
(2)過濾器分級
不同的標準對空氣過濾器的分級存在差異,按照國家標準GB/T14295-2008的規(guī)定,除了粗效3級和粗效4級的空氣過濾器以標準人工塵計重效率作為級別劃分的依據(jù),其它級別以其初始計數(shù)效率作為空氣過濾器分級的依據(jù)。
按照歐洲標準EN779:2012的規(guī)定,粗效過濾器以標準人工塵平均計重效率作為分級依據(jù),中效過濾器則以達到終阻力時整個容塵過程對0.4um粒子的平均效率作為分級依據(jù);按照歐洲標準EN1822:2009的規(guī)定,亞高效、高效和超高效過濾器以易穿透粒徑效率作為分級依據(jù)。按照美國標準ANSI/ASHRAE52.2-2012的規(guī)定,粗效過濾器(MERV1~MERV4)以人工塵平均計重效率或?qū)?.0~10.0um粒徑范圍平均計數(shù)效率小于20%作為分級依據(jù),中效過濾器則以達到終阻力時整個容塵過程對0.3~1.0um、1.0~3.0um和3.0~10.0um的3個粒徑檔粒子的平均計數(shù)效率的低值作為分級依據(jù)。
不同標準過濾器分級對比:
ANSI/ASHRAE52.2-2012過濾器分級: