洁净工作室、风淋室
(HEPA)有隔板、无隔板高效:
滤清效率的概念目前，各国
滤清器的滤清效率是指单位时间内被空气滤清器滤除的尘土量与随空气进入空气滤清器的尘土量的比值的百分数。这种传统的概念是用重量法 来衡量滤清效率的。实质上，进入发动机的颗粒大小与数量直接影响发动机的使用寿命。小颗粒的尘粒进入发动机是不会造成发动机损坏的，只有尘粒达到一定尺寸 时，才会造成发动机损坏。因此，须改变原来传统的滤清效率概念，而引用一个新的概念，即适宜滤清效率。所谓适宜滤清效率就是保证发动机可靠工作的最低滤清效率。适宜滤清效率采用被空气滤清器滤除的尘粒直径大小和数量与随空气进入空气滤清器的尘粒直径大小和数量之比。适宜滤清效率把空气滤清器的滤清能力与对发动机的保护程度统一起来。空气滤清器就可以专门控制影响发动机使用寿命的大尘粒，对小的尘粒不予滤清。这样，对降低空气滤清器的进气阻力，减小体积，降低成本都大有好处。
2. 发动机对 滤清器的要求为了充分发挥发动机的潜力，发动机厂家对空气滤清器提出了许多要求，包括进气阻力、滤清效率、使用寿命、维修保养、尺寸、重量和成本等。一种空气滤清器不管应用如何，都难免一系列彼此的折衷和让步，但核心是滤清效率。发动机厂家往往对空气滤清器提出过高的要求，滤清器厂家难以达到。根据适 宜滤清效率的概念，现在工业界当务之急是确定出不同的发动机对空气滤清器适宜滤清器效率值的要 求，即到底多大粉尘颗粒和数量能对发动机提供可靠保护。
3. 内燃机的磨损和微粒内燃机的磨损是个很复杂的问题。内燃机进气系统、润滑系统和燃料系统分别装有空气滤清器、机油滤清器和燃油滤清器。空气滤清器未滤除的各种尘粒和燃烧生成 物主要促使气环和气缸上部的磨损。机油滤清器未滤除的金属屑、通过曲轴箱通风口进入的大量空气中的尘粒和从燃烧室进入油底壳的杂物等，则主要是促使油环和 气缸下部的磨损。各国对内燃机的磨损作了大量的科学研究。
3.1灰尘颗粒的尺寸大小对发动机气缸的磨损有重要影响。当尘粒尺寸从3～5μm增加到15～30μm，活塞环磨损增 加1～3倍；尘粒尺寸超过40μm，活塞环磨损反而下降，这主要是活塞环和气缸之间的间隙决定的，粒子尺寸过大，进不了间隙，就造不成磨损。按前标准“内燃机空气滤清器试验方法”规定的石英粉，将粒子分组，研究对内燃机气缸与活塞环的磨损关系。粉尘粒子分成6个组 别：0～4μm、4～7μm、7～10μm、10～20μm、20～40μm、40～63μm，对发动机进行磨损试验，每个试验的试验条件相同，发动机工况固定。试验结果见1。
1 不同尺寸的石英粒子引起发动机气缸套的径向磨损率1—0～4μm、2—4～7μm、3—7～10μm、4—10～20μm、5—20～40μm、6—40～63μm图1中，磨损率φ为气缸的磨损值除以加入气缸的粉尘量。从图1中可以看出，曲线1、2的气缸磨损量较小，是因为7μm以下粒子尺寸小；曲线6的气缸磨损量最小，是因为超过40μm的粒子进不到气缸与活塞环之间。曲线3、4、5的粉尘粒子尺寸7～40μm，对气缸磨损最严重。俄罗斯收集了世界各主要国家的道路粉尘和教练场的粉尘，对粉尘的成份和粒子分布进行了分析，道路粉尘的粒子分布10～40μm的粒子占60%以上，对气缸磨损的影响最大。
3.2对发动机的磨损作了大量研究试验。粉尘粒度与活塞环气缸的磨损关系见图2尘粒大小对磨损的影响。2尘粒大小对磨损的影响从图2可以看出，20μm左右的粉尘粒子对内燃机的磨损最大，他们认为应该控制10～45μm的粉尘粒子进入内燃机。
4. 燃气轮机4.1粉尘对燃气轮机的影响与活塞环式发动机不同，燃气轮机是叶片机械，粉尘会造成燃气轮机的压气机叶片、滑轮业等的侵蚀和磨损。燃气轮机的特点是转速高、进气速度高，粉尘会堵塞空气道，降低传热效率，造成功率下降、过热或者失去平衡，损坏发动机。试验表明，粉尘1～2μm不会发生冲击，而会造成沉积。
5～7μm将导致腐蚀，造成压气机损坏。大于10μm的粉尘粒子会造成压气机叶片表面的冲击，20μm的粉尘粒子对压气机造成的损坏最严重。
4.2 对空气滤清器过滤精度的要求4.2.1法国某公司燃气轮机脉冲自动清洗空气滤清对过滤精度的要求表1法国某公司燃气轮机脉冲自动清洗空气滤清对过滤精度的要
粒径，μm 1 2 3 45
过滤精度，%99.6299.85 99.995 100 100
要求过滤效率：ACF 99.9%，ACC 99.99%。从以上数据看，要求相当苛刻，空气滤清器很难满足。4.2.2燃气轮机脉冲自动清洗
滤清的要求表2燃气轮机脉冲自动清洗空气滤清的要求
粒径,μm1510
过滤精度，%95.59799.9
5. 小结 根据适宜滤清效率的新概念，即对发动机提供可靠保护的低滤清效率，空气滤清器应滤出对发动机造成损坏的粉尘颗粒。现在的关键是确定某一种空气滤 清器到底需要有多大的过滤精度。普遍认为，空气滤清器应滤除6μm以上的粉尘颗粒，就不会造成发动机的磨损和损坏。因为一种空气滤清器只能满足某一种发动 机的需求，这就要求发动机厂家和滤清器厂家通力合作，发动机厂家设计耐灰尘的材料，能减小磨损，并选择合适的进气口位置，使进入发动机的尘土少。
洁净室
及净化设备应该如果选择？
（一）、过滤器的基本知识和过滤器的选择
1． 过滤器的分类：按过滤器的性能（效率、阻力、容尘量）进行分类，根据我国有关规范可将过滤器划分为粗效、中效、高效、亚高效、高效和超高效六大类。
2． 各类过滤器效率的测试方法对于
的效率而言，相同的过滤器其效率的测试方法不同它们的效率的值也不相同，因此使用过滤器时不仅仅要了解其过滤效 率，而且还要知道它们效率的测试方法。
a. 一般通风用粗效、中效、高 效率的测试方法
1、计重法：有人工尘计重法和大气尘计重法，此方法源于美国,国际流行，多用于粗效过滤器的效率测试。
2、比色法：源于，国际通行，用于 的效率测试。
3、人工尘计数法：欧洲通行，将取代比色法，用于中效测试。
4、大气尘计数法：我国的标准。
b. 高效过滤器测试方法
1、钠焰法：标准。
2、DOP法：源于，国际通行。
3、油雾法：标准，在德国和我国也通行。
4、MPPS法：欧洲标准将取代上述各种方法（最低透过率粒径法）。
3．各类
的功能和作用
各种过滤器都具有一定的功能，都不是万能的。它的功能就决定了它的作用和使用范围。对其选用正确，使用合理,它们就能充分发挥功能，起到应起的作用；如果选用不当,使用不合理,不仅不能发挥其作用，有时还会产生相反的后果。它们的功能和作用如下:
1、粗效过滤器：其功能是去除≥5μm的尘埃粒子，在空调净化系统中作为预过滤器。其作用是保护中效.高效过滤器和空调箱内的其他配件以延长它们的使用寿命。
2、
：其功能是去除≥1.0μm的尘埃粒子，在空调净化系统中作为中间过滤器。其作用是减少高效过滤器的负荷，延长高效和空调箱内配件的使用寿命。
3、高 ：其功能是去除≥1.0μm的尘埃粒子，在空调净化系统中作为中间过滤器，在一般通风系统中可作为终端过滤器。
4、亚高效过滤器：其功能是去除≥0.5μm的尘埃粒子，在空调净化系统中作中间过滤器，在低级净化系统中可做终端过滤器使用。
5、高效过滤器：是空调净化系统中的终端过滤器，它的功能是去除≥0.3μm的尘埃粒子，达到净化目的。是洁净室必备的净化设备。
6、超高效过滤器：其功能是去除≥0.1μm的尘埃粒子，是建造高级别洁净室（0.1μm 洁净室）的必备净化设备，是该洁净室的终端净化设备。
（二）、空气处理机组的选择
空气处理机组包括空调器（AHU）、新风机组（ MAU）和循环机组（RAU），都是空调净化系统常用的空气热湿交换和空气净化处理设备。
1．工业洁净室用空调机组
工业洁净厂房的空气处理机组是服务于净化空调系统的，因此空气处理机组也必须满足净化空调所需的特点。
a.工业洁净室的温、湿度和洁净度要求严格，一般情况室内热负荷很大、空气处理的焓差很
大、冷却后的空气的露点温度很低，因此空气处理机组的保温性能要好（保温材料为聚苯乙烯或聚氨脂发泡时保温层厚度≥40mm），防止表面结露，冷耗过大；同时还应避免冷桥现象的产生。
b.因净化空调系统总阻力较大，故要求空调机组的风机压头很高（≈1500Pa），因此随之要求空调机组围护板壁的强度和刚度要好，不要产生负压段凹进去，正压段凸出来的变形。
c.为了减少冷损失和漏风，则要求空调机组的密封性能好，特别是段与段的联接处和门开启处的密封。按标准要求空调机组的漏风率≤1%。
d.为了保证洁净厂房的温、湿度和洁净度，并且尽量节省能量，要求空调机组有较好的自动控制，如风机的变频等。又因为空气的冷、热、湿处理的功能较多，故空调机组体形较大、长度较长。
2. 生物洁净室用空调机组
生物洁净室是以微生物（细菌、病毒等）为主要研究对象的，微生物与尘埃粒子不同，它是活的、不断生长繁殖的粒子，因此服务于生物洁净室的空气处理机组应具备如下特点：
a. 为了方便灭菌、消毒、空调机组的内表面以及内部的零配件应耐消毒药品的腐蚀，表面要光洁。
b. 因为潮湿是微生物生长的条件。因此，空调机组内部不能集水集尘，结构要方便排水；表冷器凝结水应设有自动防倒吸功能，并顺利排出凝结水；更不能采用淋水段。
c. 空调机组的加湿只能采用干蒸汽加湿器（电极式或电热式蒸汽加湿器），而不能使用湿膜、超声波和高压喷雾等有水的加湿器。
d. 为了防止空气带水，空调器表冷器的断面风速V< 2.0m/s。
e. 空调机组的密封要可靠，其漏风率≤1%。
f. 空调机组的强度和刚度要好，有一定的承压能力。
g. 各级（粗效、中效、亚高效）过滤器的过滤效率要高，而且最好采用一次性的抛弃型过滤器。
3、表冷器、加热器、加湿器的选择
① 表冷器是空调机组降温去湿的关键设备，一般表冷器由铜管和铝翅片构成。表冷器的换热面积（排数）要经计算求得，在设计中，设计人员要把空气经表冷器处理前 后的参数（温度、相对湿度或焓）以及冷冻水的供回水温度提供给供货商，由供货商计算和配置表冷器。表冷器后面要设挡水板，表冷器下部设滴水盘，凝结水排水 要通畅，排水管上要合理地设置水封。水封的高度要与空调器内的压力相匹配。
② 加热器是空调机组中的加热设备。在空调机组中有一次加热（预热）和二次加热（再热）两组。加热的热媒有蒸汽、热水和电。
a. 一次加热（预热）器设置在新风进入空调机组处,其目的是为了防冻和防混合结霜、结雾 。
因此，一次加热器一般用在北方（长江以北）较冷的地区。长江以南不会结冻的地区可不设一次加热器。一次加热后的新风温度一般为+5℃。用加热器后的温度探头来控加热量。一次加热的热媒最好是蒸汽和电，如果用热水做热媒要考虑加热器本身的防冻问题。
b. 二次加热（再热）器设在表冷器之后，设置目的是为了调节洁净厂房内的温、湿度以达
到设计参数。因为，二次加热量越小就越节省空调的运行费用，故在设计时要选择二次加热量较小的节能方案。二次加热的热媒最好用热水，因为热水在温、湿调节时比较稳定可靠。
c. 当洁净厂房的温、湿度精度要求极高和非常严格时，为了确保其参数有时在风管上还要设置微调的电加热器。
③ 加湿器是空调机组中的加湿设备，在冬季时为了保证洁净厂房内必要的相对湿度，必须对空调送风进行必要的加湿。
加湿器一般有两种，一种是以水为加湿源的等焓加湿。如湿膜、淋水、超声波、高压喷雾 等加湿器。这种加湿方法简单、价格便宜，加湿量也大，但其加湿的精度较差。一般相对湿度要求在 >10%的情况下用得较多。水加湿的方法不应用在生物洁净室。因为，水加湿会给微生物提供良好生存繁殖条件。
另一种加湿方法是以蒸汽为加湿源的等温加湿。如蒸汽加湿器、干蒸汽加湿器、电极式 （电热式）蒸汽加湿器等。这种加湿方法必须有蒸汽源，如果没有蒸汽必须用电来产生蒸汽。此种加湿方法价格较高，但加湿精度很高，当相对湿度要求≤±5%时 应采用等温加湿方法。它广泛应用在电子工业的洁净厂房和生物洁净室的加湿中。
