Экологическая обстановка в крупных мегаполисах и маленьких городах оставляет желать лучшего: выхлопные газы, смог, грязь и пыль с улицы стремятся попасть в помещение вместе со свежим на первый взгляд воздухом. Токсичные вещества на производстве, попадая в окружающую среду, загрязняют ее еще больше. Противостоят эти факторам современные системы фильтрации. Рассказываем об основных разновидностях, функционале и назначении.

Фильтр для системы вентиляции - внешний вид.

Что такое система фильтрации?

Промышленные фильтры используются на всех объектах с принудительной системой вентиляции. Их задача: обеспечить надлежащую чистоту приточного и вытяжного потока. Свежий и очищенный от пыли и других загрязнений воздух — залог здоровья и благополучия людей и защита оборудования в вентиляционной сети.

Чтобы обеспечить надлежащую чистоту воздуха, подаваемого в помещения с помощью систем механической вентиляции и кондиционирования, необходимо уделять особое внимание его очистке перед подачей в помещение.

Важно очищать не только поступающий, но и удаляемый воздух. Фильтрация на производственных и коммерческих объектах защищает пользователей от токсичных факторов и продлевает срок службы вентиляционного и климатического оборудования.

Процесс фильтрации — процесс удаления частиц, загрязняющих воздух. Физические явления, которые задерживают грязь в фильтре или на его поверхности, называются механизмами фильтрации. Эффективность данного процесса зависит от диаметра волокна и частиц, скорости потока и концентрации загрязнителя. Наиболее важными параметрами процесса фильтрации являются:

эффективность;
сопротивление воздушному потоку;
поглощение пыли;
скорость потока;
объемный расход воздуха;
поверхность фильтра.

Воздушные фильтры характеризуются такими параметрами, как требуемая эффективность фильтрации, то есть удержание грязи с минимально возможным сопротивлением воздушному потоку.

Что из себя представляет система?

Фильтры канального типа — кассета внутри корпуса. Устанавливаются в системе вентиляции после воздушной заслонки перед вентилятором. Используются как в приточных, так и в вытяжных установках. Фильтры различаются диаметром волокна, размером частиц, которые они способны удерживать и скоростью потока. Чаще всего используются фильтры из волокнистых материалов. Подробнее о составных частях системы вентиляции.

Важный рабочий показатель — улавливание загрязнителя с минимальным сопротивлением воздушному потоку.

Основные механизмы фильтрации:

молекулярная диффузия;
прямая зацепка;
инерционное осаждение;
блокировка (перехват);
электростатические явления.

Выбор того или иного механизма зависит от вида загрязнителя. Например, диффузия является доминирующим механизмом для частиц размером менее 0,2 мм, а инерционное осаждение — для частиц размером более 0,2 мм.

Типы фильтров

Согласно международной классификации, различают три типа фильтров:

Кассетный. Используется в качестве защитной или предварительной очистки. Оснащен гофрированным фильтрующим материалом, который увеличивает площадь поверхности и поглощение пыли. В продаже их можно встретить в стандартных и нестандартных размерах. Доступны с металлическим, пластиковым или картонным каркасом. Кассетный фильтр имеет увеличенную площадь фильтрации для отделения мелких фракций и используется в установках с повышенными требованиями к чистоте воздуха.
Карманный. Один из самых популярных воздушных фильтров. Используется в качестве первой ступени очистки в системах отопления, вентиляции и кондиционирования. Состоит из нескольких «карманов» гофрированного фильтрующего материала из смеси синтетических волокон с большой впитывающей способностью.
Панельный. Гофрированный фильтр в раме из оцинкованной стали. Хорошо работают в местах с большой площадью фильтрации и низкой концентрации загрязнителя. В основном используется для удаления пыли с сухих материалов.

Кассетный и панельный фильтр применяется в помещениях, где концентрация пыли невелика. Если на производстве пыли много, устанавливают карманный фильтр, который имеет большой срок службы из-за увеличенной площади фильтрации.

Класс фильтрации

Следующим отличием является класс фильтрации:

G1-G4 — пылевые фильтры грубой очистки белого цвета из синтепона. Успешно фильтруют основные загрязнители, однако не справляются с пыльцой растений, спорами грибов, мелкой пылью и смогом;
F5-F15 — фильтры тонкой очистки. Имеют более плотный материал и отличаются высокой эффективностью в удержании практически всех загрязняющих веществ. Они очень хорошо улавливают пыльцу, споры грибов, смог, бактерии и вирусы;
HEPA-фильтры (от англ. High Efficiency Particulate Air Filter) — высокоэффективные воздушные фильтры для твердых частиц. Изначально их изготавливали из спеченного стекла, но сейчас для этого в основном используют полипропилен. Тонкие листы этого волокна напоминают папиросную бумагу, сложенную гармошкой. Отдельные волокна расположены таким образом, что создают микроскопические поры. Именно эта особая структура позволяет фильтру HEPA улавливать частицы различного размера, даже те, что меньше 0,3 мкм. Их используют везде, где необходимо удалить из воздуха пыль, аллергены и смог. Также этот фильтр эффективен против многих типов бактерий и вирусов.

Как правило, в вентиляционном и климатическом оборудовании используется комбинация фильтров, обеспечивающая многоступенчатую и качественную очистку.

Срок службы

Фильтрующие устройства имеют определенную емкость накопления — массу загрязнителя, удерживаемого фильтром на единицу площади фильтрации. Это процесс называется состоянием загрузки фильтра. Именно поэтому необходимо систематическое обслуживание и замена систем очистки воздуха.

Чистота фильтра сказывается не только на качестве воздуха, но и на работе вентсети. Загрязнение препятствует воздушному потоку, вызывает больше шума в установке и зачастую является вторичным источником ее загрязнения.

Средний срок службы зависит от места установки фильтра и концентрации загрязнителя. Фильтры грубой очистки (пылевые) необходимо чистить по мере загрязнения: их можно самостоятельно снимать, пылесосить и устанавливать обратно. Крайне рекомендовано менять не реже одного раза в полгода-год. Фильтры тонкой очистки более требовательны. Частота замены регулируется отраслевыми стандартами. Так, в лечебных учреждениях менять их нужно раз в 3 месяца. На производстве чуть реже, но в среднем раз в 3-6 месяцев. Подробнее о том, что еще необходимо знать заказчику перед обращением в инженерную компанию.

Циклоны

Производство, которое связано с сильным запылением (например, изготовление древесной стружки, муки), требует установки циклонов. Агрегат имеет простую конструкцию:

корпус цилиндрической формы, нижняя часть которого образует конус;
радиальный вентилятор (в просторечии «улитка»), поглощающий грязный воздух;
фильтр грубой очистки;
вертикальный выходной патрубок для очищенного воздуха;
емкость с затвором для хранения и удаления пыли.

«Улитка» собирает воздух из помещения, который осаждается на стенках циклона, проходит через обычный фильтр и выходит на улицу. Циклон работает по инерционному принципу. Он очищает рабочую среду под действием гравитации и центробежной силы. Воздух или газ с пылью поступает во входной патрубок, который находится в верхней части корпуса. Внутри прибора воздушный поток вращается и движется по направлению к конусному сегменту. Центробежная сила действует таким образом, что частицы пыли отделяются от воздушной массы и осаждаются на внутренних стенках. Вторичный поток захватывает эти включения и направляет через выпускное отверстие в емкость бункера для сбора пыли.

В некоторых моделях пылеуловителей бункер отсутствует. В таких аппаратах очищенный воздух движется снизу вверх и выходит из циклона через соосный выходной патрубок. Пыль, которая оседает в емкости бункера, иногда перерабатывают и включается в производственный процесс в качестве вторичного сырья.

Вывод

Только многоступенчатая система очистки обеспечивает помещение свежим, очищенным от пыли, смога и бактерий воздухом. Фильтры напрямую влияют на работоспособность оборудования и продлевают срок службы. Важным условием качественной очистки является своевременная замена фильтров.