凈化工程公司中所用的空氣過濾器的原型是人們?yōu)榫S護呼吸而運用的呼吸維護用具。據(jù)記載,早在一世紀(jì)的羅馬,人們在提純水銀的時分就用粗麻制成的面具進行維護。在此之后的漫長時刻里,空氣過濾器也取得了開展,但其首要是作為呼吸維護用具用于一些風(fēng)險的職業(yè),如有害化學(xué)品的出產(chǎn)。1827年布朗發(fā)現(xiàn)了微小粒子的運動規(guī)則,人們對空氣過濾的機理有了進一步的認(rèn)識，對凈化工程也是一個開端。
空氣過濾器的迅速開展是與軍事工業(yè)和電子工業(yè)的開展嚴(yán)密相關(guān)的。在第一次國際大戰(zhàn)期間,由于各種化學(xué)毒劑的運用,以石棉纖維過濾紙作為濾煙層的軍用防毒面具應(yīng)運而生。玻璃纖維過濾介質(zhì)用于空氣過濾于1940年10月在美國取得專利。50時代,美國對玻璃纖維過濾紙的出產(chǎn)工藝進行了深入的研討,使空氣過濾器得到了改進和開展。60時代,HEPA過濾器面世;70時代,選用微細(xì)玻璃纖維過濾紙作為過濾介質(zhì)的HEPA過濾器,對013微米粒徑的粒子過濾功率高達(dá)99.9998%。八十時代以來,跟著新的測驗辦法的呈現(xiàn)、運用評估的進步及對過濾功能要求的進步,發(fā)現(xiàn)HEPA過濾器存在著嚴(yán)峻的問題,于是又發(fā)生了功能更高的ULPA過濾器。現(xiàn)在,各國仍在努力研討,估量不久就會呈現(xiàn)更先進的空氣過濾器。
過濾器本身的規(guī)劃也取得了明顯開展,其中較重要的是分隔板的去除,即無隔板過濾器的開展。無隔板過濾器不只消除了分隔板損壞過濾介質(zhì)的風(fēng)險,并且有用地添加了過濾面積,進步了過濾功率,并降低了氣流阻力,然后減少了能量消耗。此外,空氣過濾器在耐高溫、耐腐蝕以及防水、防菌等方面也取很大的開展,滿意了一些特別的需求。
跟著環(huán)境污染的日益嚴(yán)峻和人們環(huán)境認(rèn)識的加強,空氣質(zhì)量已成為全國際注重的焦點。現(xiàn)在人們認(rèn)識到空氣過濾體系不只要維護機械設(shè)備,還要維護人。因而,空氣過濾的運用范圍越來越廣泛。
空氣過濾的較大運用是住所樓,其次是商業(yè)和工業(yè)修建。此外,過濾設(shè)備還常用行下列場合:潔凈室;復(fù)印設(shè)備;室內(nèi)空氣凈化器;麻醉氣體過濾設(shè)備;激光外科手術(shù)運用;HVAC體系(供暖、通風(fēng)和空調(diào)體系);恒溫室;計算機打印機;作業(yè)室空氣過濾體系;空調(diào)器等。
由于人們對日子質(zhì)量的要求不斷進步,住所原有的空氣過濾體系已不能滿意人們的需求,功能更高的靜電過濾器則成了原有空氣過濾器的首選替代品。但與普通玻璃纖過濾器比較,由于過濾介質(zhì)本錢較高,靜電過濾器的運用也遭到必定的約束。
3M公司是靜電過濾器商場的領(lǐng)頭羊,正活躍出售其產(chǎn)品。3M公司的靜電過濾器選用波紋結(jié)構(gòu),介質(zhì)裝填較松懈,因而氣流阻力較小。3M公司稱他們過濾器的裝填密度是較適宜的,并且具有很長的壽數(shù)。波紋結(jié)構(gòu)還會進步過濾功率,且能夠比平板過濾器捕集更多的粒子。
在我國,住所絕大多數(shù)沒有空氣過濾體系,但我國的住所數(shù)量巨大,且每年以數(shù)百萬套的速度遞加。跟著居室內(nèi)空氣質(zhì)量的日益惡劣和人們環(huán)境認(rèn)識的不斷加強,空氣過濾體系在住所的運用是有出路的,存在著潛在的巨大商場。
要求改進作業(yè)室空氣質(zhì)量的推動力是先進的作業(yè)設(shè)備的廣泛運用。計算機終端是發(fā)生臭氧和揮發(fā)性有機化合物的來歷。噴墨打印機是碳?xì)浠衔锖统粞醯膩須v。干法照相仿制機發(fā)生碳?xì)浠衔铩⒖晌霊腋×Ｗ雍统粞?/span>;傳真機發(fā)生臭氧和揮發(fā)性有機化合物;激光打印機發(fā)生碳?xì)浠衔铩⒊粞鹾涂晌肓Ｗ?/span>;等等。這些產(chǎn)品現(xiàn)已嚴(yán)峻地污染了室內(nèi)環(huán)境,并給人身和作業(yè)設(shè)備造成了必定的損害。
據(jù)估量,在美國的作業(yè)樓和公共修建中有30%存在室內(nèi)空氣污染問題,特別公共修建如機場、車站等所面對的應(yīng)戰(zhàn)遠(yuǎn)大于作業(yè)樓。芝加哥D‘Hare機場大廳空氣流量為每分鐘約5166萬m3,為改進空氣質(zhì)量,該處共裝有1100個預(yù)濾器,1100個終濾器和2200個炭濾器(其中的炭每10—12個月需更換一次)。
估計2000年作業(yè)室、商業(yè)及公共修建對空氣過濾器的需求在全球?qū)⒌竭_(dá)五億美元。
跟著修建規(guī)范的日益嚴(yán)厲,消費者對室內(nèi)空氣質(zhì)量越來越注重。特別是患有過敏癥、哮喘病或呼吸道疾病的人,由于空氣污染影響了他們的正常日子。人們在室內(nèi)度過90%的時刻,而室內(nèi)空氣污染水平可能是室外的2—5倍。室內(nèi)簡直一切空間都含有花粉、霉菌、孢子、動物毛發(fā)、煙霧、細(xì)菌、病毒和包含石棉在內(nèi)的有害纖維及塵埃。惡劣的空氣質(zhì)量使得哮喘和過敏癥愈加嚴(yán)峻。用空氣凈化器除掉室內(nèi)空氣污染物是一種有用的辦法。
在便攜式室內(nèi)空氣凈化器商場上有多種產(chǎn)品。開展較快的是運用高效過濾介質(zhì)的靜電空氣過濾器如3M公司的Filtrete,和更高效的微細(xì)玻璃纖維HEPA過濾器,它們占有了商場的大部分。在美國空氣凈化器商場以每年10%以上的速度遞加。日本是繼美國之后的第二大商場。在我國,空氣凈化器的需求也在添加,跟著空氣質(zhì)量的不斷惡化和家庭作業(yè)的呈現(xiàn),空氣凈化器將有一個巨大的潛在商場。
不同工廠對空氣質(zhì)量的要求不同很大。裝有排煙罩和污染操控設(shè)備的工廠需求彌補很多的空氣,如果這些工廠所在區(qū)域環(huán)境空氣遭到污染,那么在將彌補的空氣散布到作業(yè)場所之前有必要先進行過濾。在半導(dǎo)體出產(chǎn)和制藥工業(yè)中,對空氣的潔凈度要求較高。典型的作業(yè)環(huán)境中,每立方英尺空氣中含有500000個粒子,而半導(dǎo)體出產(chǎn)的較新要求是每立方英尺空氣中只要1個粒子。因而,作業(yè)間需求用經(jīng)過HEPA過濾器過濾的潔凈空氣不斷地循環(huán)清洗。為堅持HEPA過濾器的潔凈和壽數(shù),還需求幾段功率較低的預(yù)濾器聯(lián)合運用。
工業(yè)用潔凈室要求連續(xù)有用地去除粒徑更小的粒子。HEPA過濾器一度是功率較高的過濾器,現(xiàn)在ULPA過濾器則是功率較高的過濾器,往后更高功率的新一代過濾器也將得以開發(fā)運用。微細(xì)玻璃纖維過濾介質(zhì)是過濾器介質(zhì)的首要挑選,但膜和靜電增強介質(zhì)已向該范疇浸透,并取得部分運用。
關(guān)于工廠排放的廢氣,要求較嚴(yán)厲的是毒性。某些重金屬如汞、砷、鉻、鈹?shù)榷拘院艽?/span>,其排放約束十分嚴(yán)厲。在空氣毒性方面,美國和德國現(xiàn)已經(jīng)過了新的更嚴(yán)厲的立法。執(zhí)行新的立法后,空氣毒性的約束由本來的20mg/m3(規(guī)范)降低到010004mg/m3(規(guī)范)。為到達(dá)這一方針,工廠需求更先進的過濾器以除掉亞微粒子。一些德國公司運用傳統(tǒng)的折疊式微細(xì)玻璃纖維HEPA過濾器用于過濾體系,同脈沖空氣潔凈機理相互配合,并使過濾介質(zhì)的波紋更密。一家美國公司則經(jīng)過規(guī)劃管式微細(xì)玻璃纖維HEPA過濾器又向前進了一步。
醫(yī)院手術(shù)工程行業(yè)是一個很巨大而特別的職業(yè),它對空氣的潔凈度要求也很高。一般,對醫(yī)院空氣的較低要求用功率為30%的預(yù)濾器和功率為90%的終濾器結(jié)合運用進行過濾。一般情況下不需求HEPA過濾器過濾,但在特別情況下如隔離室、特定的測驗和護理區(qū)域則需求HEPA過濾器過濾。
醫(yī)院的許多HVAC體系運用100%的室外空氣,這關(guān)于避免患者經(jīng)過HVAC體系中的懸浮微生物進行交*感染是很好的戰(zhàn)略。但100%運用室外空氣并不能消除微生物在空氣過濾介質(zhì)中的成長及其對護理環(huán)境發(fā)生的不良影響。因而,現(xiàn)在許多醫(yī)院仍極需先進的HVAC體系。
衛(wèi)生體系的潔凈室較先用于手術(shù)室。開端它只是在矯形手術(shù)中取得廣泛運用,由于矯形手術(shù)時刻較長,易于引起感染。操控水平較抱負(fù)的是運用手術(shù)臺鄰近的空氣潔凈度到達(dá)100級。一般建議運用頂部HEPA過濾體系,它能掩蓋至少3m×3m的面積,然后將手術(shù)臺和人包含在內(nèi)。
潔凈工程取得運用的其它范疇有臨產(chǎn)室、保育室、燒傷室、心臟患者護理單元等。較新開展之一是牙外科手術(shù)潔凈室的運用,它降低了在長時間手術(shù)過程中醫(yī)務(wù)人員被感染的風(fēng)險。
食物無塵無菌車間關(guān)于空氣過濾設(shè)備來說,正在成為一個不斷擴大的商場。為堅持食物的新鮮口味,用消毒來消除污染的辦法已逐步不被運用。這使得消除與產(chǎn)品相關(guān)的空氣污染愈加重要。國家規(guī)定、穩(wěn)妥認(rèn)識和大眾注重正促進肉加工者、奶制品出產(chǎn)者及其它食物出產(chǎn)者更新他們的空氣過濾體系。
在歐洲,酸奶的罐裝是在潔凈室條件下進行的,其結(jié)果是在不必添加價格昂貴的化學(xué)保鮮劑,產(chǎn)品能夠保存較長的時刻。
啤酒廠發(fā)現(xiàn)為維護它們的生啤酒,有必要操控灌裝車間周圍環(huán)境的空氣污染。在潔凈室進行灌裝是較佳挑選。這類工廠需求100000級的潔凈室,能夠選用頂部通風(fēng)體系,用HEPA過濾器過濾。
展望未來的空氣過濾器商場,我們能夠發(fā)現(xiàn):
(1)在當(dāng)時的空氣過濾器商場中,以微細(xì)玻璃纖維作為過濾介質(zhì)的過濾器仍占主導(dǎo)地位,但膜出產(chǎn)商也正向空氣過濾范疇開展,供給高效的膜濾器,并改進膜在低氣流阻力下過濾的功能。它們認(rèn)為,在高效空氣過濾和集塵運用中,膜濾器不久將替代微細(xì)玻璃纖維過濾器。
(2)耐高溫過濾器的開展將會加速。金屬纖維和陶瓷纖維過濾器已取得運用。玻璃纖維復(fù)合無機膜能夠增強纖維的機械功能,賦予濾袋較強的耐高溫功能,使之在高達(dá)480℃的溫度下運用。熱電工程、煤氣化體系和廢物燃燒體系將為耐高溫過濾器供給了一個巨大的商場。
(3)空氣過濾器商場開展的趨勢是全球化。開展我國家購買增長率將比發(fā)達(dá)國家快。刺激往后幾年過濾器商場快速開展的要素包含:①開展我國家很多新工廠的建造;②歐洲和日本等發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟復(fù)蘇;③國際范圍內(nèi)對環(huán)境維護的更嚴(yán)厲要求。這種需求、漢宇凈化和環(huán)境認(rèn)識的結(jié)合必然會激起過濾器商場的迅速開展。
