Фильтрация приточного воздуха

Очистка приточного воздуха

 Очистка приточного воздуха

Атмосферный воздух всегда содержит какие-либо загрязнения, связанные с различными природными процессами на нашей планете (эрозия почвы, вулканические загрязнения и т.п.). Более существенным фактором загрязнения атмосферы являются техногенные факторы – последствия жизнедеятельности людей. Продуктами этих процессов являются загрязнения атмосферного воздуха пылью, мелкодисперсными аэрозолями, а также молекулярными (газообразными) загрязнениями.

 

Классификация чистоты воздуха

Классификации загрязненности атмосферного воздуха и чистота воздуха в помещения регламентируется ГОСТ Р ЕН 13779-2007 «Вентиляция в нежилых зданиях» аналогичного Европейскому стандарту EN 13779 [1].
В стандарте также приведены примеры некоторых средних значений загрязненности наружного воздуха (табл. 1) для различных районов.
Вышеупомянутый стандарт ввел условное деление загрязненности наружного воздуха (табл. 2) на 5 классов и чистоты внутреннего воздуха помещений на 4 класса (табл. 3).
 
Влияние качества воздуха может быть различным, например, для людей с разной степенью адаптации, или влиянием на здоровье, например, влияние на слизистые поверхности, наличие токсичного эффекта, аллергических реакций или фактора канцерогенности. Это влияние может иметь индивидуальный характер, например, для здоровья взрослых и детей или больных в лечебных учреждениях и в этих случаях необходима очистка воздуха.

Таблица 1. Примеры содержания загрязнений в наружном воздухе

Примеры содержания загрязнений в наружном воздухе


Таблица 2. Классификация наружного воздуха

Классификация наружного воздуха

Таблица 3. Классификация воздуха в помещениях

Классификация воздуха в помещениях

 

Классификация воздушных фильтров

Необходимо отметить, что все воздушные фильтры для систем вентиляции и кондиционирования воздуха делятся на две большие группы:воздушные фильтры общего назначения и высокоэффективные фильтры специального назначения. Первые делятся на 2 группы (табл. 4) и подразделяются на 9 классов чистоты от G1 до F9, в соответствии с ГОСТ Р 51251-99 и ГОСТ Р EN 779 (аналог Евростандарта EN779). Вторые – классифицируются от класса Н10 до U17 по проекту ГОСТ Р – ЕН 1822 (аналог Евростандарта EN1822) и также делятся на две группы (табл. 5.).

Таблица 4. Классификация воздушных фильтров общего назначения

Классификация воздушных фильтров общего назначения

* Определеяется по синтетической пыли.
** Определеяется для частиц 0,4 мкм.

Таблица 5. Классификация высоко- (НЕРА) и сверхвысокоэффективных (ULPA) воздушных фильтров

Классификация высоко- (НЕРА) и сверхвысокоэффективных (ULPA) воздушных фильтров

Рекомендации применения воздушных фильтров общего назначения

Наличие большого разнообразия фильтров по эффективности, т.е. по классам, а также по конструктивным особенностям требуют рекомендаций по их использованию (табл. 6). Необходимо отметить, что рекомендации (см. табл. 4), даны с учетом загрязненности воздуха характерного для большинства европейских стран. Для нашей страны необходимо вводить некоторые корректировки с учетом более высоких уровней загрязненности атмосферного воздуха, связанного в первую очередь с техногенными факторами (менее жесткие требования к выбросам автомобилей и более слабый контроль вентвыбросов промышленных предприятий).

Таблица 6. Рекомендуемые классы фильтров для различных ступеней очистки воздуха

Рекомендуемые классы фильтров для различных ступеней очистки

*GF – газовый (угольный) и (или) химический фильтр.

 

Если необходимо очистить воздух, подаваемый в производственные помещения без каких-либо специальных требований, например, подача приточного воздуха в помещения сборочно-сварочных цехов, металлургических предприятий, где чистота приточного воздуха определяется только гигиеническими требованиями достаточно установки одноступенчатой системы очистки воздуха фильтров грубой очистки воздуха класса G3, G4, в качестве которых могут быть использованы  панельные фильтры ФяП класса G3, гофрированные фильтры ФяГ классов G3, G4 или карманные фильтры ФяК грубой очистки воздуха классов G3, G4 (рис. 1).

Воздушные фильтры общего назначения

Рис. 1. Воздушные фильтры общего назначения

Фильтры ФяП или ФяГ используются в условиях габаритных ограничений для их размещения, поскольку они имеют глубину 20–48 мм для (ФяП) и 48 и 100 мм для ФяГ. Малые габаритные размеры по глубине являются также и недостатком этих фильтров, не позволяя существенно развивать фильтрующую поверхность, что сказывается на их сроке службы.

В этом смысле предпочтение имеют карманные фильтры ФяК, которые изготавливаются для классов G3, G4 с глубиной 300 мм, а для увеличения ресурса целесообразно использовать фильтры ФяК с глубиной 600 мм. С экономической точки зрения, предпочтительнее использование фильтров с большой глубиной, т.к. это более чем в два раза увеличивает ресурс работы, снижает вдвое затраты связанные с заменой фильтров при увеличении стоимости только на 30–40 %.

Для больших объемов при очистке воздуха карманные фильтры ФяК могут устанавливаться в специальные фильтрующие камеры-секции карманных фильтров (рис. 2), что позволяет очищать воздух объемом до 120 тыс. м3/ч.

Секция карманного фильтра СКФ

Рис. 2. Секция карманного фильтра СКФ

1-я ступень (как правило грубой очистки воздуха) системы фильтрации атмосферного воздуха обеспечивает защиту теплообменных аппаратов от загрязнений, т.к. фильтры 1-й ступени устанавливаются, как правило, на воздухозаборе, т.е. на входе в приточные установки или кондиционеры. Защита теплообменных аппаратов влечет и экономический эффект, связанный с исключением дополнительных затрат на их промывку (при отсутствии фильтров) и поддержание заданного коэффициента теплопередачи в отсутствии загрязнения теплоотдающей поверхности.

Другим общим случаем  является необходимость обеспечения более высоких требований чистоты воздуха, как, например, в 4-х и 5-ти звездочных отелях, офисных помещениях высокого уровня (категория А), спортивных сооружениях и т.п. В этом случае требуемый уровень может быть достигнут использованием фильтров класса F7–F9. При невысокой запыленности атмосферного воздуха такие фильтры могут быть установлены в одну ступень, без предварительной очистки (см.табл. 6).

Однако, как правило, запыленность городов является высокой, что требует установки перед фильтрами класса F7–F9 фильтров предварительной очистки классов G4–F5, т.е. применение 2-х ступенчатой системы очистки приточного воздуха.

1-я ступень призвана защитить вторую более дорогую ступень от загрязнений крупными пылевыми частицами размером 5–10 мкм, что может увеличивать ресурс работы 2-й ступени более чем в 2 раза.

Для применения в качестве 2-й ступени фильтров классов F7–F9 ООО  производят широкую номенклатуру воздушных фильтров: ФяК, ФяС-F, ФяС-К, ФяС-F-МП, ФяС-F-ПМП (рис. 3).

Фильтры 2-й ступени очистки

 

Рис. 3. Фильтры 2-й ступени очистки

Применение фильтров 2-й ступени из вышеперечисленных типов определяется конструктивными и экономическими ограничениями в каждом конкретном случае. Экономически более оправданным является использование карманных фильтров ФяК (F7–F9), т.к. по сравнению со всеми другими фильтрами их отличает невысокая стоимость. К недостатку можно отнести необходимость использования фильтрующий камер большей глубины 600–800 мм. Для больших объемов воздуха для установки и герметизации фильтров ФяК применяются секции карманных фильтров СКФ.

При ограничении по глубине могут быть использованы фильтры Фяс-К, ФяС-F, ФяС-F-МП, ФяС-F-ПМП.

Фильтры ФяС-К, ФяС-F, ФяС-F-МП имеют глубину 292 мм, а фильтр ФяС-F-ПМП от 28 до 100 мм.

При ограничении объемов для размещения фильтров целесообразно использовать высокопроизводительные фильтры ФяС-F-МП, пропускная способность которых выше обычных фильтров почти на 40 %.

Для больших объемов очистки воздуха фильтры ФяС-К могут устанавливаться и надежно герметизироваться в секции карманных фильтров СКФ, а фильтры ФяС-F, ФяС-F-МП в секции складчатых фильтров ССФ.

Все вышеописанные фильтры обеспечивают чистку воздуха от пылевых частиц и мелкодисперсных аэрозолей. Атмосферный воздух всегда содержит помимо пылевых частиц и газообразные загрязнения (см. табл.1).

В тех случаях, когда концентрации газообразных загрязнений превышают допустимые санитарные нормы или когда к приточному воздуху предъявляются повышенные требования класс IDA1 и IDA2 (см. табл.6), то в дополнение к пылевым фильтрам необходимо устанавливать газовые фильтры способные очищать воздух от молекулярных загрязнений газов и паров (рис. 4, 5).

Ионообменный фильтр карманный ИФК

Рис. 4. Ионообменный фильтр карманный ИФК

Фильтр ячейковый складчатый сорбиционный ФяС-С

Рис. 5. Фильтр ячейковый складчатый сорбиционный ФяС-С

Фильтры ИФК способны очищать воздух от газообразных, кислотных (окиси азота, диоксид серы, сероводород и т.п.) или щелочных (пары щелочей, аммиак и т.п.) загрязнений.

Угольные фильтры ФяС-С имеют более широкий спектр улавливаемых веществ, так помимо вышеуказанных неорганических соединений они могут улавливать и органические газообразные соединения, которыми сопровождаются автомобильные выхлопы.

При больших объемах очистки воздуха фильтры ИФК могут устанавливаться в секции карманных фильтров СКФ, а фильтры ФяС-К – в секции складчатых фильтров ССФ.

В тех случаях, когда атмосферный воздух имеет повышенную загрязненность (районы больших городов, автомагистралей, промышленных зон и т.п.), то целесообразно в приточных системах вентиляции устанавливать угольные фильтры типа СУФ (рис. 6).

Секция угольного фильтра СУФ

Рис. 6. Секция угольного фильтра СУФ

В многоступеньчатой системе угольные фильтры СУФ следует устанавливать перед последней ступенью.