2.空气过滤器
2.1 过滤器的分类
根据国家标准，空气过滤器按其过滤效率分为粗效、初效、中效、亚高效和高效5种类型。其中高效过滤器又细分为A，B，C，D四类。从粗效到亚高效统称为一般空气过滤器。工程中常见得有粗效、中效和高效。
图11.1 浸油式初效过滤器
图11.2 抽屉式式初效过滤器
根据国家标准，空气过滤器按其过滤效率分为粗效、初效、中效、亚高效和高效5种类型。其中高效过滤器又细分为A，B，C，D四类。从粗效到亚高效统称为一般空气过滤器。工程中常见得有粗效、中效和高效。
2.1.1 粗效过滤器
滤料：粗效过滤器的滤材多采用玻璃纤维、人造纤维、金属网丝及粗孔聚氨酯泡塑料等。
形状：粗效过滤器大多做成500 mm×500 mm×500 mm扁块，如图11.3所示。
安装方式：多采用人字排列或倾斜排列，以减少所占空间。
图11.3 粗效过滤器
适用于：一般的空调系统，对尘粒较大的灰尘（大于5 μm）可以有效过滤。
作用：在空气净化系统中，一般作为高效过滤器的预滤，起到一定的保护作用。
2.1.2 中效过滤器
滤料：是玻璃纤维（比粗效过滤器的玻璃纤维直径小，约10μm）、人造纤维（涤纶、丙纶、脯纶等）合成的无纺布及中细孔聚乙烯泡沫塑料等。
形状：袋式和板式，如图11.4所示。
图11.4 中效过滤器结构
特点：中效过滤器用无纺布和泡沫塑料作滤料时，可以清洗后再用；而玻璃纤维过滤器则只能更换。
作用：中效过滤器主要用于过滤≥1.0 μm的中等粒子灰尘，在空气净化系统中用于高效过滤器的前级保护，也在一些要求较高的空调系统中使用。
2.1.3 高效过滤器
滤料：一般是用超细玻璃纤维或合成纤维加工制成的滤纸。空气穿过滤纸的速度极低（通常为每秒几厘米）
形状：为了增大过滤面积而将滤纸做成折叠状。常见的带折叠状的过滤纸，近年发展的无分隔片的高效过滤器，如图11.5，这种高效过滤器为多折式，厚度较小，靠在滤纸正反面一定间隔处贴线（或涂胶）保持滤料间隙，便于空气通过。
图11.5 高效过滤器的结构
作用：高效过滤器可过滤0.5～0.11.0 μm以上的微粒子灰尘，同时还能有效地滤除细菌，用于超净和无菌净化。高效过滤器在净化系统中作为三级过滤的末级过滤器。
2.2 过滤器性能指标
2.2.1 过滤效率和穿透率
过滤效率指在额定风量下，经过滤器捕集的尘粒量与过滤器前空气含尘量的比值。
式中：η——分别为过滤器前后的含尘浓度；
C1——过滤器的穿透率。过滤后空气的含尘浓度与过滤器前空气含尘浓度的比值。
过滤器的穿透率是其过滤器能力的另一种表示方法，与效率相比，它更强调过滤后的效果。比如某一过滤器的效率为99.98%，而另一过滤器的效率为99.99%，两者的效率差微小，但它们的穿透率相差两倍。故对于高效过滤器常用穿透率来评价其性能。
2.2.2 过滤器的阻力
过滤器的阻力一般包括滤料阻力和结构（如框架、分隔片及保护面层等）阻力。过滤器的阻力大多用实验的方法确定，对未沾尘的新纤维材料过滤器，常用下式来表示：
式中：Δp——过滤器的阻力（Pa）；
v——过滤器迎风面的气流速度（m/s）；
A、B、m为由实验确定的系数和指数。
气流流速会影响过滤器的过滤效率和系统的正常运行。常由生产厂家根据过滤器类型和规格，选择适宜的气流速度和过滤面积所确定的过滤风量，称为过滤器的额定风量。
当过滤器沾尘后，随着沾尘量的增加阻力亦增加，称过滤器未沾尘的阻力为初阻力，一般用初阻力的两倍作为终阻力。依此选择风机，以保证系统正常运行。
2.2.3 过滤器的容尘量
在额定风量下，过滤器的阻力达到终阻力时，其所容纳的尘粒总质量称为过滤器的容尘量。由于滤料性质不同，粒子的组成、粒径、密度、粘滞性及浓度的不同，过滤器的容尘量会有较大的变化范围。
2.3 过滤器选择应用注意事项
2.3.1 过滤器效率的确定
不同的空调系统，计算确定其过滤器过滤的具体方法与步骤如下。
①根据空调房间的功能与作用，确定室内单位时间单位容积的产尘量G。
②根据计算得到空调系统冷、热负荷以及湿负荷，确定空调系统的通风换气次数的数值；并依据新风量的确定依据，确定空调系统的新风百分比。
③根据国家《室内空气质量标准》（GB/T 18883—2002）中给出的卫生标准和排放标准，确定室内颗粒状污染物的卫生标准允许值，或要求控制室内颗粒状污染物的空气含尘浓度数值。
④根据有关设计手册和当地气象资料，确定新风中含尘浓度数值。
⑤通过经济技术分析，确定空气过滤器的组合级数和各级的效率，从而确定各级空气过滤器的选择。
2.3.2 空气过滤器的选择原则
一般情况下，最末级的空气过滤器决定送风的洁净程度，前端各级空气过滤器对最末级的空气过滤器起保护作用，延长最末级空气过滤器的使用寿命，确保其正常工作。在选择空气过滤器时，必须全面考虑，根据具体情况合理地选择合适的空气过滤器，其选择原则如下。
①根据室内要求的洁净净化标准，确定最末级的空气过滤器的效率，合理地选择空气过滤器的组合级数和各级的效率。如室内要求一般净化，可以采用初效过滤器；如室内要求中等净化，就应采用初效和中效两级过滤器；如室内要求超净净化，就应采用初效、中效和高效三级净化过滤，并应合理妥善地匹配各级过滤器的效率，若相邻两级过滤器的效率相差太大，则前一级过滤器就起不到对后一级过滤器的保护作用。
②正确测定室外空气的含尘量和尘粒特征。因为过滤器是将室外空气过滤净化后送入室内，所以室外空气的含尘量是一个很重要的数据。特别是在多级净化过滤处理，选择预过滤器时要将使用环境、备件费用、运行能耗、维护与供货等因素综合考虑后决定。
③正确确定过滤器特征。过滤器的特征主要是过滤效率、阻力、穿透率、容尘量、过滤风速及处理风量等。在条件容许的情况下，应尽可能选用高效、低阻、容尘量大、过滤风速适中、处理风量大、制造安装方便、价格低的过滤器。这是在空气过滤器选择时综合考虑一次性投资和二次性投资及能效比的经济性分析需要。
④分析含尘气体的性质。与选用空气过滤器有关的含尘气体的性质主要是，温度、湿度、含酸碱及有机溶剂的数量。因为有的过滤器允许在高温下使用，而有的过滤器只能在常温、常湿度下工作，并且含尘气体的含酸碱及有机溶剂数量对空气过滤器的性能效率都有影响。