初中高效空气过滤器效率分级标准大全 

1 空气过滤器分类

1.1 我国的空气过滤器分类

对于一般通风用空气过滤器，我国有两种分级标准：GB 12218-89 “一般通风用空气过滤器性能试验方法” 和GB 14295-93 “空气过滤器”，它们之间的比较可见表5.1。

表5.1  我国一般通风用空气过滤器效率规格

注：表中效率均是大气尘分组计数效率（大气尘分组计数效率是指以大气尘为尘源，按≥0.3μm、≥0.5μm、≥O.7μm、≥l.0μm、≥2.0μm和≥5.0μm分组对过滤器进行计数效率的测定）。当大气尘分组计数效率测定结果同时满足表中两个类别时，按低类别评定。  GB 12218-89 中规定I、II型过滤器效率亦可用人工尘计重法测试。

国内有人根据对百余种不同工艺、不同材质的空气滤材、滤器的测试，结合对国外的一些产品技术性能资料分析，于1980年提出按大气尘分组计数效率的空气过滤器分类方法如表5.2所列。它对过滤器的分类也有一定的实际使用意义。

表5.2  空气过滤器分类方法

1.2  欧洲Eurovent4／9-93中空气过滤器分类

Eurovent 4／9 “一般通风用空气过滤器分级效率的测试方法” 用 Latex粒子或DEHS (己基癸二酸二乙酯)粒子及人工尘测试一般通风用过滤器的分级效率及计重效率、容尘量，将过滤器分为 EUl～EU9不同类别，见表5.3。

表5.3  Eurovent4／9-93 中的过滤器性能分类

1.3  美国ASHRAE 52.2P中的空气过滤器分类

ASHRAE 标准 52.2P（96）“一般通风用空气净化设备粒径、过滤效率的测试方法”将取代Std.52.1中的比色法作为测定和评价一般通风用空气过滤器的方法。该标准用0.3~10μm固态、干燥的多分散相KCL粒子及ASHRAE二号尘来测试过滤器的计数分级效率（PSE），绘制整个容尘过程的最小PSE曲线，然后将12个粒径档分成三个粒径范围求其分组效率，为过滤器定级（共16级），见表5.4。

表5.4  ASHRAE 52.2P中的过滤器性能分类

 续表5.4

注：表中 E₁、E₂、E₃分别指第一、 二、 三组的平均粒径效率。

1.4 前苏联的过滤器分级方法

前苏联过去是用石英粉测一般过滤器效率，用油雾浊度比较法测高效过滤器效率的。他们的空气过滤器分为三类九等，大体相当于我国的粗效、 中效和高效过滤器，见表5.5。

表5.5 前苏联过滤器分级方法

1.5 过滤器分类比较

综观国内外对一般空气用空气过滤器进行性能试验所采用的一些方法及其发展变化，突出一点是都直接或间接采纳了美国 ASHRAE52-76的方法。但由于各国的具体条件难免各有不同，可能在执行细节上会有差异。目前在过滤器分级方法上，全世界仍有多种方法，各国自有历史习惯作法，要完全一致还需要时间。 图5.1就我国GB 12218-89、GB14295-93，欧洲 EN 779、Eurovent 4／9、 Eurovent4/4，美国ASHRAE 52.1-92、ASHRAE 52.2P等标准中过滤器效率规格的划分进行比较。

2 空气过滤器过滤效率

Rfilter提示:对同一台过滤器测试：粉尘组份不同，效率不同；量的概念不同， 效率不同； 测量粉尘量的方法不同，效率不同；统计粉尘量的规则不同，效率不同；测试工况不同，效率不同；离开了测试方法，过滤器的效率就无从谈起。在我国的GB 12218-89 “一般通风用空气过滤器性能试验方法” 标准中，主要提出了人工尘计重效率和大气尘计径计数效率两个概念，在下面，作者将着重介绍这两种效率概念，并对它们之间的换算关系作一简单的探讨。

2.1 过滤效率

1). 人工尘计重效率

对于预过滤器（粗效空气过滤器）和某些过滤效率较低的中效空气过滤器常用人工尘计重效率来评价。影响人工尘计重效率的主要因素是所采用的人工尘性质，各国及各组织所采用的试验人工尘不尽相同，表 5.6~表 5.9列出了某些国家所采用人工尘的组分比较。

表5.6   AFI和ASHRAE人工尘组分,%

表5.7  国外试验用粉尘粒径分布百分比,%

表5.8  日、美人工试验尘化学成分

表5.9  中国BF-2型人工尘性能特征

表5.10  不同人工试验尘的过滤效率比值

由于各国采用的人工尘组份不近相同，从而使得他们测定计重过滤效率之间也各不相同，表5.10列出了不同人工试验尘之间的计重过滤效率比值，所以，对于空气过滤器计重效率来说，制备标准的人工尘是关键。由于在我国至今还无稳定可靠的人工试验尘供应，人工尘计重效率在国内未能列为测试标准。

2).  分组计数效率

大气尘分组计数效率法是目前中国法定的测试方法（国家标准GB 14295-93）它具有以下特点，首先空气净化的主体对象是室内外空气，以大气尘作尘源测定过滤器效率与实际应用相一致；二是采用过滤器前后不同粒径档的计数浓度所确定的计数效率值，恰好是洁净室计数含尘浓度理论计算与分析所需用的，而其他测试方法，如计重效率法、比色效率法的测值都不可能直接应用；三是采用分组计数法可适合于大部分空气过滤器。对于预过滤器或粗效过滤器，因其主要是阻留大颗尘粒，可以依据其对≥5μm 粒径档的过滤效率判别其性能优劣。对于一般中效空气过滤器，主要是阻留中等粒径的颗粒，可以用≥2μm 粒径档大气尘的过滤效率判断其性能优劣。对于性能较好的中效过滤器，即所谓高中效过滤器或高性能过滤器，它主要的处理对象是较小粒径的粒子，可用≥lμm粒径档的过滤效率判别其性能差异。至于用以阻留更小粒子的所谓亚高效空气过滤器可用≥0.5μm粒径档的计数效率来判别其性能。

分组计数效率法目前在欧洲也通行，与中国不同在于不是采用大气尘为尘源，而通用采用DOS等多分散相液滴为试验尘。其优点是尘源颗粒分散度及浓度便于控制，测试结果较以大气尘为尘源时重复性好。当然实验系统在发尘方面也略为复杂，各有利弊。

3). 其他过滤效率

除了计重效率法和分组计数效率法以外，对于各种规格的空气过滤测试方法还有很多种，表5.11列出了一些其他过滤效率的概念和测试方法。

表5.11   过滤效率概念

2.2 过滤效率的换算方法

1). 计重效率与分组计数效率的换算方法

在我国已经公布实施的国标《一般通风用空气过滤器性能试验方法》（GB12218-90）中和《空气过滤器》（GB／T14295-93）中都采用了大气尘计数效率作为过滤器分类的依据。然而，作为一般通风用空气过滤器，为了计算其使用寿命等一些参数，也要知道其计重效率特别是大气尘计重效率。而且过去测定的和进口的过滤器，很多是以计重效率法表示的，有需要知道其对应的计数效率。 所以，对计重效率与计数效率之间的换算关系作一翻探讨是很有必要的。 但是，由于大气尘的重量不仅和其粒度分布，而且和其性质等密切关系，所以很难从纯计重角度推导出计数效率和计重效率的关系，我们只能从实验的实测数据出发分析得出这两者之间换算的一般关系。 图4.2是国内一学者通过实测分析后得出的计重效率与计数效率的换算曲线，在没有直接测定数据对比的情况下，该图可以用作通常参考性的换算。

以下对该曲线图的应用作一介绍。

对于一般通风用空气过滤器，0.5μm 以下微粒基本全部通过，所以不考虑0.5μm 以下微粒对工程应用的影响。大气尘的数量、质量分布，假定以表2.2.11的数据为准。当≥0.5μm的计数效率为100％时，最少有占全重量的 99％的微粒被过滤掉，0.5μm以下的微粒还占总重量的 l％，当然也还要过滤掉一些，透过的应不足1％，显然这是很小的量，完全可以忽略。也就是说，≥0.5μm的计数效率为100％时，从理论上说计重效率（它是不分粒径的）不可能是100％，但因误差不足1％，所以可按100％对待。

1.1 当知道≥0.5μm 的计数效率时，换算计重效率：

例：≥0.5μm计数效率为 50％，从图中纵坐标50处引横坐标的平行线相交于曲线查得计重效率为 98.5％（A 点）；这从表2.2.11上分析也是正确的，因为要把≥0.5μm的微粒过滤掉占总粒数的 50％，则不到总粒数20％的1μm以上微粒显然应全部清除掉 （可能有些漏掉）， 则其重量己占到 97％， 再加上一部分0.5m～lμm之间的微粒，过滤掉的总重量就要大于97％，而可能达到98.5％左右了。

图 5.2  计数效率对计重效率的换算

1—≥0.5μm的100％效率线； 2—≥l.0μm 的l00％效率线；
3—≥3.0μm的100％效率线； 4—≥5.0μm 的100％效率线；

1.2 当知道≥1.0μm 的计数效率时，换算计重效率：

实际上不是某一粒径微粒全部过滤完再对比这一粒径小的微粒过滤，而是有一定交叉，有一定机率，所以以≥0.5μm的微粒计数效率换算≥l..0μm、≥5μm等微粒计数效率时，实际的效率应小于换算所得，以上例而言，1μm效率75％所对应的0.5μm效率应大于13.88％或0.5μm效率为13.88时1μm效率应小于 75％，对于中效过滤器可以小到原数的30％。所以，该图只是在一定的场合具有一定的参考性。

2). 其它过滤效率之间的换算方法

其它过滤效率之间的换算如同计重效率与计数效率的换算一祥， 由于从理论上很难得出结果，故而也一般采用实验数据分析的方法，得出一些实验性的图表 （如图5.3、 表5.12）， 以期能在实际使用过程中带来一些方便。

表5.12  计重法和比色法、 DOP法比较

2.3 过滤器应用指南

此处引用 ASHRAE52.2P 附录中的过滤器应用指南供参考 （表5.13）。

 表5.13  空气过滤器应用指南

续表5.13

注： N/A表示此法不适用。

3 一般用空气过滤器性能测试方法

较长时期以来国外一些技术较发达国家所采用的空气过滤器试验方法互有差别，在近20年中，由于国际标淮化影响，才逐渐趋向一致，在这其中，原美国标准ASHRAE52-76受到重视。

我国空气过滤器的试验系统始建于60年代初期，当时的系统以卧式为主，试验件接口常以500mm×500mm为主，其它尺寸临时变动。立式试验台也有短期使用的。然而自改革开放以来，与国外的文化和技术交流日益增多。采纳国际标准与国外先进标准，实现国内工业产品标准化被提上日程。GB 12218-89《一般通风用空气过滤器性能试验方法》于1990年开始实施。该标准在编制过程中充分参考了国外同类标准的主要部分，尤其在美欧方法正趋向一致的形势下，尽量向可能成为ISO采纳的试验方法靠拢。GB 12218-89规定的卧式试验台、试验用人工粉尘和测试数据处理方法等都与国外标准ASHRAE 52-76相接近。与此同时，根据我国的国情，在有些内容中采取了中国的独特办法，如过滤器的效率测试和分级，没有搬用国外沿用的光电比色法，而是采用光散射粒子计数器对大气尘的粒径分组计数效率（E）来进行测定，并以测值E为标准，按国内通常习惯作法为基础，把一般通风用空气过滤器分为五个级别。同时规定采用国内研制的人工粉尘，模拟大气尘测定过滤器容尘量和粗效过滤器的计重效率。表5.14列出了各国一般通风用空气过滤器试验标准及其演化。

表5.14   各国一般通风用空气过滤器试验标准及其演化

续表5.14

4 空气过滤器的经济性分析

当两个或更多的空气过滤系统能够提供同一等级的空气洁净，但是在一个或多个方面有所不同时，那么空气净化所需的年度经费的比较就会让用户知道应该选择哪一个系统。年度经费大致分为固定经费和运行经费。固定经费与设备的维护费无关，属于每年的固定投资费，其中包括设备投资金额的折旧费、利率、保险费、税费等；运行费包括电费、清洗费、安装费、维护费等。

4.1 设备折旧费

对于设备的折旧费一般考虑采用定额计算法，再考虑对于投资金额利息的回收部分，最后采用下式计算：

式中： R——年折旧费，元／年；                

       C——设备费，元；

        i——利率;

        n——设备使用年限，年。

4.2 运行费用

1). 耗电量

式中： W_f——送风耗电量， kWh；              

        η——送风机效率与电动机效率的乘积；    

        Q——处理风量， m³／min；

△P——空气净化设备的压力损失， mmH₂O；

τ——空气净化设备运行的时间。

2). 人工费

2.1过滤器更换费用

过滤器更换周期主要取决于过滤器的寿命，而过滤器终阻力的选择对于确定过滤器的寿命是非常重要的，在本论文中取终阻力为初阻力的两倍。国内一般中效以下过滤器的更换费用为10元／台，而静电过滤器的安装难度和要求比纤维过滤器高很多，故静电过滤器的安装费用比纤维过滤器高，但是目前国内民用建筑中使用静电过滤器的还不是很多，静电过滤器的具体国内安装费用还没有同一的标准，在新加坡一般的安装费用为 20~30 新币／台，本文中考虑到国内的劳动力价格，把静电过滤器的安装费用定为新加坡安装费用的一半，即60元／台（人民币)。

额定风量下的过滤器寿命：

 式中: m₀ ——过滤器容尘量，g；

      Q_f0——过滤器的额定风量，m³／h；

      η­——过滤器计重效率；

τ——过滤器每天运行的时间，h／天；

      c_l—— 过滤器前空气的含尘浓度，mg／m³。

2.2 过滤器的清洗费用

纤维过滤器的清洗费一般为18元／台·次，而静电过滤器的清洗一般通过专用的洗涤剂来清洗，其清洗费用也相应比纤维过滤器高一点，一般在 25元／台·次。

总的人工费＝过滤器的更换费用＋清洗费用

所以设备的年度经费＝设备折旧费+耗电量×电价＋总的人工费。

从环保角度来说， 当过滤设备寿命终止时的报废处理费用也应当列入经济性分析之内，但由于国内在这方面的工作刚刚起步，无法获得有价值的具体数据，故在本节过滤器的经济性分析中未列入设备的报废处理费用。

 原文来源:http://www.fenglins.com/