高效過濾器纖維濾紙效率的影響因素有哪些?

高效過濾器作為潔凈室空氣處理和過濾的終端過濾器，其重要性不言而喻，尤其是無菌生產(chǎn)環(huán)境要求強制使用高效過濾器。

一般高效過濾器采用纖維濾紙作為濾料，所以本篇文章主要通過對影響纖維濾紙效率的因素進行探討，從而了解哪些因素會影響高效過濾器的過濾效率。

影響纖維濾紙的效率有很多因素，其中主要的是微粒直徑、纖維粗細、過濾速度和填充率這幾項，同時還有溫度、濕度、壓力、容塵量等。

1、微粒性質(zhì)的影響

在過濾多分散相微粒時，無論是理論分析還是實測結(jié)果都顯示，隨著粒子的直徑由小變大，總過濾效率的變化趨勢是先減后增。原因在于各種捕集機理對不同粒徑粒子的影響不同。較小的微粒由于擴散而沉積，較大微粒則在攔截和慣性的作用下被捕集，而當粒徑由小到大時，擴散效率逐漸減弱，慣性和攔截效率逐漸增強，這就導致小粒徑范圍內(nèi)總的捕集效率趨弱。而大粒徑范圍內(nèi)粒子效率又趨強，使得與粒徑有關(guān)的效率曲線存在著一個低點，也就是在變化過程中存在一個效率低值，這點對應的粒徑即為較易穿透粒徑。這個粒徑并不是定值，影響其大小的因素很多，纖維不同、濾速不同都會導致它的數(shù)值變化，而且溫度在某種程度上也會使容易穿透粒徑發(fā)生突變。即使微粒尺寸相同，處于不同相態(tài)的微粒對過濾效率也有不同的影響，用固態(tài)微粒測定可以使過濾器得到高效率。

2、纖維粗細的影響

當其他參數(shù)都不變而只有纖維直徑變化時，過濾效率隨纖維直徑的增加而減小。這是因為隨著纖維直徑的增大，攔截效應的攔截系數(shù)相應減小，導致與其有關(guān)的兩種機理的捕集效率都有所下降，從而引起總的過濾效率下降。這也就是高效濾紙中的纖維要比中效濾紙細很多的原因。當然，纖維越細，阻力也就越高。另外，隨著纖維直徑的增加，攔截系數(shù)減小，慣性效應減弱，較易透過粒徑也逐漸變大，效率曲線的極值點隨之向右移動。

3、過濾速度的影響

在濾速增加時，擴散效率下降、慣性效率上升，攔截效率上升，因此總效率是先減小后增加。而大穿透粒徑逐漸減小，效率曲線的極值點隨之向左移動。同時，隨著濾速的降低，濾紙的過濾效率明顯升高，基本關(guān)系滿足濾速降低一倍，過濾效率近似增加一個數(shù)量級。這是因為濾速降低使得粒子通過濾紙的時間相應延長，從而增大了粒子被捕捉的幾率，因此效率顯著上升。當濾紙采用國標建議的1cm/s濾速時，其透過率比美國標準規(guī)定的5.3cm/s濾速下要降低100倍，這也就解釋了為什么同級別的濾紙在國內(nèi)和國外測試時，效率會相差很大。

4、纖維填充率的影響

纖維填充率提高，使得纖維層的密集度增加，慣性效率和攔截效率都增加了，雖然由于流速的提高導致擴散效率降低，但綜合總效率仍然是提高的。然而需要注意的是，這一過程中阻力的增加要比總效率的提高快得多，所以靠增大纖維填充率來提高濾紙的效率，并不是一個好辦法。

5、氣流溫度的影響

氣流溫度的升高，將提高微粒的擴散系數(shù)，這就使亞微米微粒的擴散效率提高了。可是溫度升高后，氣體黏性變大，從而使依靠重力效應和慣性效應的大微粒的沉積效率降低了，同時也提高了過濾阻力。效率的這種變化，將造成較易穿透粒徑增大，從而效率曲線的極值點隨之向右移動，有可能導致曲線的形狀發(fā)生改變。

6、氣流濕度的影響

氣流濕度增于在濾材表面出現(xiàn)液滴，顯然會導致效率下降。

7、氣流壓力的影響

氣流壓力的降低，將使氣體密度減小，空氣分子自由程變大，從而使滑動修正系數(shù)變大，擴散系數(shù)和慣性參數(shù)增加，所以擴散效率和慣性效率都增加了，而對攔截效率影響不大。

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