Filtru de aer - un element al unui filtru de aer ( hârtie , pânză , pâslă , cauciuc spumă , plasă sau altele), care servește la curățarea prafului ( filtrului ) de aer furnizat spațiilor prin sisteme de ventilație și aer condiționat sau utilizat în procese tehnologice (pentru de exemplu, când se produce oxigen ), în turbine cu gaz , în motoarele cu ardere internă etc.
Scopul este de a proteja oamenii de praf și particule dăunătoare sau mecanismele de uzură și deteriorare. De exemplu, uzura grupului cilindru-piston al motorului cu ardere internă este determinată de pătrunderea prafului. Selectând filtrul dorit, puteți seta resursa motorului dorită, de exemplu, pentru un cultivator, mașină de tuns iarba, tractor cu mers pe jos, generator electric sau motocicletă.
În funcție de eficiența acțiunii (capacitatea de filtrare), filtrele de aer sunt împărțite în 3 clase.
Există multe tipuri de filtre de aer care diferă în ceea ce privește designul dispozitivului de filtrare și materialele utilizate . Filtrele fibroase, de ulei și burete și alte filtre de aer sunt larg răspândite, în care praful este captat atunci când vine în contact cu suprafețele porilor materialului filtrant (stratul).
După tip, filtrele de aer sunt împărțite în funcție de principiul lor de funcționare și de materialele din care sunt fabricate.
Acestea sunt cele mai simple filtre folosite la purificatoarele de aer . Acestea constau dintr-o plasă fină convențională și sunt folosite ca prefiltre. Proiectat pentru a îndepărta particulele mari de praf, părul de animale . Astfel de filtre sunt instalate pe aproape toate echipamentele climatice și protejează nu numai oamenii de praf , ci și interiorul dispozitivelor în sine.
Ca prefiltru, protejează elementele filtrante ulterioare (cărbune, filtre HEPA ) de uzura prematură .
Majoritatea prefiltrelor îndepărtează particulele de până la 5-10 microni. În ciuda faptului că procentul de particule mai mari de 5 microni în raport cu masa totală de praf din aer este mic, acesta joacă un rol foarte important, deoarece dacă sistemul nu folosește un prefiltru, sau nu funcționează eficient. îndepărtați particulele, acest lucru poate duce la uzura prematură a cărbunelui activ sau a filtrului HEPA.
Sunt o structură fibroasă. În astfel de filtre, straturi filtrante poroase de densități diferite sunt formate din fibre, de obicei lipite cu adezivi. Într-un filtru de aer cu rolă fibroasă, rolele de material filtrant sunt montate pe bobine în partea superioară a filtrului și, pe măsură ce devin praf, sunt bobinate pe bobinele inferioare. Materialele folosite sunt aruncate; în unele cazuri, acestea pot fi spălate sau curățate pneumatic, ceea ce face ca filtrele de pre-cert să fie reutilizabile.
Scopul principal al filtrelor de carbon este de a absorbi fizic moleculele de gaz prin porii lor. Filtrele cu cărbune activ sunt mai bune decât altele la eliminarea compușilor organici volatili și semivolatili cu o greutate moleculară destul de mare . Cantitatea de material filtrant dintr-un filtru de carbon este unul dintre factorii importanți ai eficacității acestuia. Evident, cu cât cărbunele conține mai mulți micropori, cu atât mai mult gaz și mirosuri pot fi eliminate și cu cât filtrul durează mai mult înainte ca porii să devină plini și filtrul să fie înlocuit. De asemenea, este important ca, pe lângă filtrele de carbon, filtrele de aer să fie echipate cu filtre mecanice (curățare preliminară - absorbant praf). Dacă prefiltrul nu reține în mod eficient particulele, acestea se vor acumula în microporii filtrului de carbon. În consecință, acest lucru va duce la saturarea prematură a cărbunelui activ și la uzura filtrului. Designul filtrului de carbon este, de asemenea, un factor important în determinarea eficienței fluxului de aer. Filtrul de cărbune cu cărbune activ fin dispersat este motivul rezistenței mari la fluxul de aer. Dacă filtrul constă din granule mai mari, acest lucru va facilita circulația aerului prin filtru. Cu un design de filtru plisat, suprafața carbonului crește, ceea ce, la rândul său, crește eficiența eliminării gazului (cu cât suprafața este mai mare, cu atât șansa de absorbție este mai mare).
Cu toate acestea, aceste filtre nu sunt foarte eficiente atunci când sunt utilizate în medii cu umiditate ridicată . De asemenea, cărbunele activat nu este eficient în îndepărtarea gazelor cu greutate moleculară mai mică, cum ar fi formaldehida , dioxidul de sulf și dioxidul de azot . Pentru a le elimina, este necesar să se utilizeze aditivi fabricați din chimisorbanți care sunt capabili să elimine chimic aceste gaze. Chemisorbanții, care reacționează cu o moleculă de apă din aer și o moleculă de gaz, îi descompun chimic în substanțe inofensive, cum ar fi dioxidul de carbon . Acest proces se numește absorbție chimică. Chemisorbanții tipici includ alumina , silicatul de aluminiu și permanganatul de potasiu .
Astfel, purificatoarele de aer care folosesc doar filtre de carbon nu sunt la fel de eficiente pentru curatarea aerului din zonele urbane. Prin urmare, în purificatoarele de aer, acestea sunt utilizate în combinație cu alte filtre.
Pe măsură ce toxinele și praful se acumulează, filtrul în sine poate deveni o sursă de contaminare dacă filtrul nu este schimbat la timp. In mediul urban se recomanda schimbarea lui la 4-6 luni.
La filtrele de ulei, stratul filtrant este format din plase metalice sau plastice, plăci perforate, inele etc., umezite cu ulei mineral; ele pot fi celulare sau autocurăţate. În acesta din urmă, stratul filtrant este o bandă de plasă în mișcare continuă, care este curățată de praf într-o baie de ulei.
La filtrele cu spumă, stratul filtrant este format din spumă de burete poliuretanic, cauciuc etc. Pentru a îmbunătăți capacitatea de filtrare, aceste materiale sunt supuse unui tratament de deschidere a porilor; patul filtrant este regenerat prin spălare sau pneumatic.
Filtre fine de aer - HEPA (TrueHEPA) (din engleză. HEPA (High Efficiency Particulate Absorption) - reținere de particule de înaltă eficiență) este un filtru de aer de particule de înaltă eficiență.
Filtrele HEPA sunt principalul element de filtrare în multe filtre de aer.
Cu cât ocupă mai mulți centimetri pătrați materialul filtrului HEPA dintr-un filtru de aer, cu atât mai multe particule poate prinde înainte să se reverse. De asemenea, cu cât dimensiunea filtrului este mai mare, cu atât este mai mare cantitatea de particule reținute de fiecare dată când trece prin filtru.
Tipul de material utilizat și designul sunt determinanți importanți ai calității unui filtru HEPA. Pliurile filtrului HEPA trebuie să fie continue pentru a asigura aceeași eficiență de filtrare. Dacă pliurile sunt prea strânse între ele, restricționează mișcarea aerului și duce la scăderea respirabilității. Unele filtre HEPA folosesc materiale sintetice în loc de hârtie. Cu toate acestea, hârtia subțire este cel mai bun material, reținând efectiv o cantitate mare de particule microscopice și nu limitând sever fluxul de aer. Deoarece filtrele HEPA de calitate superioară sunt extrem de fragile și ușor de deteriorat, companiile de vârf în purificarea aerului instalează filtre astfel încât să protejeze materialul filtrului HEPA. În plus, suprafața filtrelor este o „springboard” foarte convenabilă pentru microorganisme, astfel încât producătorii le impregnează suplimentar cu o compoziție chimică specială care inhibă activitatea vitală a bacteriilor.
Conform clasificării internaționale acceptate, există 5 clase de filtre HEPA: H10, H11, H12, H13 și H14. Cu cât clasa este mai mare, cu atât calitatea filtrării aerului este mai bună - de exemplu, filtrele HEPA H13 (sau TRUE HEPA conform clasificării companiei americane HONEYWELL , SUA ) sunt capabile să rețină particule de până la 0,3 microni în dimensiune cu o eficiență de până la 99,975%.
Principiul de funcționare al filtrelor HEPA este destul de simplu: aerul este condus prin filtru de un ventilator și astfel eliberat de particulele de praf. Filtrul HEPA captează peste 99% din toate particulele de 0,3 microni sau mai mari. Majoritatea alergenilor (polen, spori de ciuperci, păr și păr de animale, alergeni de acarieni de praf de casă etc.) sunt mai mari de 1 micron, așa că filtrele HEPA sunt folosite în aspiratoare sau purificatoare de aer, care sunt recomandate pacienților alergici cu rol dovedit de alergii respiratorii în timpul bolilor.
Filtrele HEPA au fost dezvoltate inițial pentru echiparea sistemelor de ventilație din instituțiile și spațiile medicale cu cerințe crescute pentru puritatea aerului; tehnologia este larg răspândită în Occident, utilizată în purificatoarele de aer industriale și casnice.
Filtrele HEPA sunt utilizate în următoarele domenii:
Filtrele HEPA trebuie înlocuite în medie o dată la 1-3 ani, apoi eficiența lor scade pe măsură ce se murdăresc.
Chiar mai avansate decât HEPA sunt filtrele ULPA (Ultra Low Penetrating Air) capabile să capteze până la 99,999% din particulele mai mari de 0,1 microni în diametru. Astfel de filtre nu se deosebesc in principiu de modelele HEPA, dar sunt mai scumpe si sunt folosite in modele mai scumpe de purificatoare de aer.
Filtrele electrostatice purifică bine aerul de praf și funingine , dar nu eliberează astfel de poluanți toxici precum oxizii de azot, formaldehida și alți compuși organici volatili prezenți în aerul spațiilor casnice și industriale; prin urmare, funcționarea sa este de dorit în combinație cu alte filtre.
Filtre electrice (electrostatice), de obicei cu două zone: în prima zonă (ionizare), particulele de praf primesc o încărcare ca urmare a ciocnirilor cu ionii de aer, ale căror fluxuri sunt formate cu ajutorul electrozilor corona de sârmă; în a doua zonă (de precipitații), boabele de praf încărcate sunt depuse sub acțiunea forțelor electrice Coulomb asupra electrozilor plăcilor. Praful este îndepărtat prin spălare periodică.
Avantajul unui filtru electrostatic este costul său scăzut și absența costurilor suplimentare de operare.
Dezavantajul unui filtru electrostatic este productivitatea sa scăzută, deoarece procesul de curățare este eficient doar la debite reduse de aer. Sunt o sursă de ozon liber , uneori în concentrații periculoase pentru oameni. Este necesară întreținerea frecventă și îndepărtarea prafului de pe electrozii plăcilor prin spălare.
Filtrele de acest tip sunt o noutate in domeniul purificarii aerului.
Esența metodei de purificare a aerului este descompunerea și oxidarea impurităților toxice de pe suprafața fotocatalizatorului sub acțiunea radiațiilor ultraviolete. Reacțiile au loc la temperatura camerei, în timp ce impuritățile organice nu se acumulează, ci sunt distruse în componente inofensive (apă și dioxid de carbon), iar oxidarea fotocatalitică este la fel de eficientă împotriva toxinelor, virușilor sau bacteriilor - rezultatul este același. Cele mai multe mirosuri sunt cauzate de compuși organici, care sunt, de asemenea, complet descompuse de agent de curățare și, prin urmare, dispar. Trebuie remarcat că direcția promițătoare în purificarea aerului, din păcate, este în mare măsură profanată. Majoritatea purificatoarelor de aer comerciale pentru casă care folosesc filtre fotocatalitice au o capacitate foarte mică. Au o suprafață de filtrare prea mică (mai puțin de 1 m²) pe care este expusă radiația ultravioletă și puterea de radiație în sine (câțiva wați, cu o nevoie reală de zeci de wați pe 1 m²).
Filtrele de ventilație și aer condiționat sunt împărțite în 17 clase:
| GOST R EN 779-2014 | grup | Clasa de filtrare | Mediu
reținând praful abilitate, pentru praf sintetic, % |
Mediu
eficienţă pentru particule cu o dimensiune de 0,4 µm, % |
Minim
eficienţă pentru particule cu o dimensiune de 0,4 µm,% | |||
| stare brută
curatenie |
G1 | 50 ≤ Am < 65 | — | — | ||||
| G2 | 65 ≤ Am < 80 | — | — | |||||
| G3 | 80 ≤ Am < 90 | — | — | |||||
| G4 | 90 ≤ Am | — | — | |||||
| mijloc
curatenie |
M5 | — | 40 ≤ Em < 60 | — | ||||
| M6 | — | 60 ≤ Em < 80 | — | |||||
| subţire
curatenie |
F7 | — | 80 ≤ Em < 90 | 35 | ||||
| F8 | — | 90 ≤ Em < 95 | 55 | |||||
| F9 | — | 95 ≤ Em | 70 | |||||
| GOST R EN 1822-1-2010 | grup | Clasa de filtrare | Valoarea integrală, în % | Valoarea locală a, b, în % | ||||
| Eficienţă | alunecare | Eficienţă | alunecare | |||||
| EPA | E 10 | ≥ 85 | ≤ 15 | - | - | |||
| E 11 | ≥ 95 | ≤ 5 | - | - | ||||
| E 12 | ≥ 99,5 | ≤ 0,5 | - | - | ||||
| HEPA | H 13 | ≥ 99,95 | ≤ 0,05 | ≥ 99,75 | ≤ 0,25 | |||
| H 14 | ≥ 99,995 | ≤ 0,005 | ≥ 99,975 | ≤ 0,025 | ||||
| ULPA | U 15 | ≥ 99,9995 | ≤ 0,0005 | ≥ 99,9975 | ≤ 0,0025 | |||
| U 16 | ≥ 99,99995 | ≤ 0,00005 | ≥ 99,99975 | ≤ 0,00025 | ||||
| U 17 | ≥ 99,999995 | ≤ 0,000005 | ≥ 99,9999 | ≤ 0,0001 | ||||