Воздушные фильтры подразделяются на три класса. I класс – фильтры задерживают частицы пыли всех размеров (при наименьшем пределе эффективности очистки воздуха 99%); II касс – пыль размером от 1 мкм (эффективность 85%); III класс – пыль от 10 до 50 мкм (эффективность 60%).
Фильтры I класса (волокнистые) удерживают частицы пыли всех размеров в результате прикасания и диффузии, а крупные частицы пыли — в процессе их зацепления волокнами, которые заполняют фильтр.
В фильтрах II класса (волокнистые фильтры с толстыми волокнами) частицы меньше 1 мкм удерживаются не полностью. Частицы пыли более крупных размеров задерживаются эффективно в результате инерции и механического зацепления. Задержание частиц размером 4-5 мкм и больше в сухих фильтрах данного класса имеет низкую эффективность.
В фильтрах III класса, наполненных проволокой, более толстыми волокнами, зигзагообразными и перфорированными листами и т.п., действует в основном инерционный эффект. Для уменьшения каналов и пор в наполнении фильтров последние смачиваются. Сопротивление и эффективность фильтров внутри каждого из классов различны.
Сухие пористые фильтры
Волокнистый рулонный фильтр ФРУ выполнен в форме коробчатого каркаса, сквозь сечение которого проходит очищаемый воздух. Каркас в нижней и верхней частях оснащен катушками-барабанами. На верхнюю катушку в виде рулона наматывается фильтрующий материал, полотно которого прокладывается через живое сечение фильтра и крепится на нижней катушке. Воздух во время прохождения полотнища оставляет в нем пыль.
Фильтры рулонные ФРУ снабжаются фильтрующим материалом ФСВУ, выполненными из упругого стекловолокна в образе матов длиной 15-25 м.
На какой-либо из боковых стенок основы фильтра имеется механический привод с электрическим двигателем (V=0,27 кВт), который обеспечивает работу механизмов фильтра.
Сопротивление фильтра повышается с накоплением пыли в фильтрующем материале. По мере достижения расчетной величины сопротивление материал с верхней катушки перематывается на нижнюю, в ходе этого в поток воздуха вводится чистый материал, после чего сопротивление фильтра снижается. Предусмотрена автоматическая и ручная перемотка фильтра. Для возможности обслуживания верхней катушки обустраивается рабочая площадка, где устанавливается лестница. Фильтры рулонные устанавливают в системах кондиционирования воздуха и приточных вентиляционных системах при запыленности воздуха в атмосфере до 1 мг/м3.
Фильтры ФРУ производятся с пропускной способностью 20000-120000 м3/ч с сопротивлением 39-49 Па (4-5 кгс/м2) при воздушной удельной нагрузке равной 10000 м3/ч на 1 м2. Удельная пылеемкость при повышении сопротивления с 39 до 137 Па (с 4 до 14 кгс/м2) будет достигать 300 г/м2. ФРУ устанавливаются секциями, ширина которых 800, 1050 и 1600 мм, что зависит от ширины камеры или кондиционера.
Фильтры ФРУ можно применять сухими или смоченными. Наряду с фильтрами ФРУ, имеются волокнистые рулонные фильтры, где в качестве материала для фильтрации используется нетканый фильтрующий материал ФВН.
Кассеты МИОТ
Данные кассеты устанавливают в каркас фильтра и заряжают пористой бумагой. Кассета включает две глухие стенки толщиной 0,3 мм, состоящие из листовой стали, где есть зубья, на которые по периметру клинообразных вырезов обустраивается сетчатая поверхность. Стенки кассеты прикрепляются гладкой стороной к раме из угловой стали. К верхнему краю зубцов стенок приварены трубки из стали диаметром 4 мм, фиксирующие зубцы на установленном расстоянии друг от друга.
После заправки бумаги и закрепления выступающих краев на зубья стенок укладываются гребенчатые планки с зубьями, у которых имеется обратная отбортовка; зубья вдавливают своей выпуклой частью загнутые края бумаги во впадины зубьев глухих стенок, а затем прижимают ее.
Кассета фиксируется клиновым задвижным зажимом, для этого в глухих стенках оставлены отверстия. В зубьях планок ввариваются стальные скобки с целью переноски кассеты и закрепления ее в каркас.
Бумагу нужно менять после того, как сопротивление фильтра повысится на 10 кг/м2. В городе это составляет 2-4 месяца. После использования бумагу следует сжигать, а кассеты перед следующей промывкой — промывать раствором для дезинфекции.
Ячейковый губчатый фильтр ФяП – плоская (коробчатая) ячейка высотой 85 мм, заполненная слоем модифицированного пенополиуретана 20-25 мм толщиной. Пенополиуретан с целью повышения воздухопроницаемости обработан раствором щелочи.
Регенерация фильтра обеспечивается путем промывки ячеек в холодной воде, если пыль сухая, либо в теплой воде, если пыль липкая. При удельной воздушной нагрузке равной 7000 м3/ч на 1 м2 пропускная характеристика фильтра приравнивается к 1540 м3/ч. Первоначальное сопротивление фильтра составляет 59 Па (6 кгс/м2). При повышении сопротивления с 59 до 118 Па (с 6 до 12 кгс/м2) удельная пылеемкость приравнивается к 200 к/м2. Эффективность очистки равна 80%. Ячейки фильтров устанавливают в каркасы и получают из них фильтрующие панели разной площади.
Фильтр ФяП предназначен для сухого метода очистки воздуха от пыли в приточных вентиляционных системах при изначальной загрязненности воздуха не более 5-10 мг/м3.
Пористые смоченные фильтры
Смачивание фильтров вязкими мало испаряющимися жидкостями увеличивает их эффективность. Для смачивания фильтров используют следующие сорта масел:
В холодное время года – висциновое (минимальная температура -15°С), веретенное или индустриальное (при -20°С), трансформаторное (при температуре -35°С), приборное МВП (при -50°С), парфюмерное, глицериновый раствор; в теплое время года – индустриальное, веретенное, парфюмерное, водно-глицериновый раствор. Данные масла характеризуются большой вязкостью, прекрасно держатся на смоченных ими поверхностях, не замерзают и мало испаряются.
В масляных самоочищающихся фильтрах Кд-10006 и Кд-20006 воздух чистится от пыли в ходе его прохождения сквозь две непрерывно движущиеся бесконечные сетки, пропитанные маслом. Скорость первой сетки по ходу воздуха 16 см/мин, второй сетки – 7 см/мин.
Фильтр включает металлический корпус, бак для масла для взмучивания осадка с ручной мешалкой при сливе использованного масла и двух проволочных бесконечных сеток. Каждая сетка закреплена в натянутом положении между двумя вилками. Верхний валик – ведущий – зафиксирован в подшипниках и во вращение приводится электродвигателем через червячный двухступенчатый редуктор и зубчатую передачу, а нижний – натяжной – имеется в подшипниках, перемещающихся посредством натяжных винтов. Во время движения сетки проходят через масляную ванну, где осевшая на них пыль смывается.
Для оптимальной работы фильтра воздух, предназначенный для очистки, должен равномерно поступать по всему сечению поверхности для фильтрации со скоростью не более 3 м/с.
Фильтры Кд-20006 и Кд-10006 обладают номинальной способностью 20000 и 10000 м3/ч, если удельная нагрузка составляет 10000 м3/ч на 1 м2, а сопротивление по воздуху равно 98 Па (10 кгс/м2). Показатель эффективности задерживания частиц пыли размером выше 10 мкм составляет 95%.
Данные фильтры устанавливают с целью очистки воздуха от пылевых частиц в оборудовании для кондиционирования воздуха и приточных вентиляционных системах.
Наряду с перечисленными фильтрами, промышленность выпускает самоочищающиеся масляные сетчатые фильтры, предназначенные для кондиционеров моделей Кт 04.2000, 06.2000, 08.2000, 16.2000.0 и 25.2000.0, производительность которых составляет от 40000 до 250000 м3/ч.
Фильтры масляные ячейковые. ФР системы инженера Е.В. Рекка сделаны в образе ячейки коробчатого типа, которая заполнена 12 металлическими гофрированными сетками. Из ячеек можно собрать фильтрующие панели разной площади.
Перед использованием фильтры промасливают висциновым маслом посредством опускания их в ванну с маслом. После удаления излишков масла, фильтры ставят на место. Регенерацию фильтров можно выполнить путем промывки ячеек горячим (60°С) 5%-ным раствором соды, а после этого в чистой горячей воде. Ячейки после сушки фильтров снова пропитывают маслом.
Вместе с фильтрами ФР используются фильтры ФВ, которые имеют аналогичную конструкцию и размеры. Они заполняются винипластовыми гофрированными «сетками» (пленками) и двумя сетками из металла. Фильтры ФяВ применяются и в замасленном виде, и в сухом.
При показателе удельной нагрузки около 7000 м3/ч на 1 м2 показатель пропускной способности ФяР и ФяВ равен 1540 м3/ч. Изначальное сопротивление равно соответственно 49 Па (5 кгс/м2) и 39 Па (4 кгс/м2), а пылеемкость фильтра ФяР при повышении показателя сопротивления со значения 39 до 78,5 Па (4-8 кгс/м2) приравнивается к 1500 г/м2, у фильтра ФяВ при повышении сопротивления с показателя 49 до 98 Па (с 5-10 кгс/м2) – около 2000 г/м2. Показатель эффективности очистки составляет 80-95% (если размер частиц более 10 мкм). Данные фильтры используют в приточных вентиляционных системах с целью очистки воздуха с изначальной запыленностью выше 5-10 мг/м3. На практике для очистки воздуха в приточных вентиляционных системах применяется и масляный ячейковый фильтр с керамическими кольцами Рашига (44000 шт. на одну ячейку с размерами 520х520х140 мм), смоченными маслом. Пропускная способность ячейки составляет 1000 м3/ч при первоначальном сопротивлении около 78,5 Па (8 кгс/м2), а показатель удельной пылеемкости при повышении сопротивления в два раза составляет 2000 г/м2. Уровень очистки приравнивается к 95-98%.