高效空气过滤器工程师技术讲解-洁净行业真实故事
高效空气过滤器工程师技术讲解-洁净行业真实故事
--蔡杰(KLCFILTER)
4.1 开场白
几个孩子声讨家长，被我听见了。
甲：我妈总说，她小时候考试全班第一名。
已：我妈也那么说，她说她从小学到中学从来没掉下过前三名。
丙：论吹牛还得提我老爸，他说他是全年级第一。
丁：我们老师问，哪位同学家长说过自己曾经考第一，全班一大半儿同学举手。
空气过滤器知识，更多的是从教训中得到的，可书上尽是些“自己小时候考第一”的梦话。有本《空气过滤ABC》，那上面有些风光的段子，有人凭文字说作者是专家，熟悉他的人说他文过饰非，他丢人现眼的时候多了。那作者是我。其实当时我考虑过，将各种教训汇总成一章，因为我熟悉过滤的过程就是个接受教训的过程，可我没作笔记的习惯，许多精彩案例，时间地点人物对不准，怕招麻烦，不敢写。
不断有热心人找我聊过滤器，我建议他们将私下讲的故事说给大家听。他们多数人没必要对别人说自己小时候考第一，也没熬到说那话的份儿上，他们讲的故事真实性强一些。
我曾为洁净学会写过关于过滤的教材，教材再版，学会的王尧主任命令我增加篇幅，可我能说的已经全说完了，没词儿了。为完成任务，我抖了个小机灵，请大家替我说，于是就有了这个栏目：七嘴八舌。
下面的发言，没有任何内容需要学员记住，发言者也不希望别人对他们的话认真。这一章的内容供学员们课后消遣。如果你们也有话要说，欢迎参加讨论。希望这种讨论能加深大家对过滤器的印象，也希望这种讨论能使大家的学习不那么沉重。
下次再改写教材，王尧主任也许会取消这种讨论，原因是你们要讲的故事太多了。
4.2 选择空气过滤器经验
我在西安交大读的是“供热通风与空调”，那个专业设在动力机械工程系，我曾以为自己日后是造空调器的，1993年毕业后才明白，空调专业毕业生还得去建筑工地。1996年，我开始搞工程项目，又发现，那儿有个新鲜领域：洁净技术。自1997年至今，我在洁净领域工作了七年，在很正规的外企呆过，也在市场上折腾过，虽然一直走技术路线，但现实中我不可能只论技术，也要参与商业活动。作为工程师和兼商人，我就KLC过滤器的选择问题，跟同行聊聊天。
揣摩甲方
甲方要建洁净室，其背景大致有三。第一种情况，甲方的工作环境必须用到洁净室，甲方对洁净室有明确、严格、具体的要求。对这类工程，应坚持技术为先的原则，选用过滤器( https://www.360docs.net/doc/d218549287.html,)时要格外仔细，一点也不能马虎。这类项目有严格的工程质量把关，你在设计和施工过程中糊弄别人，那是给你自己日后找麻烦。这类项目多数被大设计院和外资公司抢走了，留给我们的不多。可一旦接手这类项目，我们要在技术上使出浑身解数才能交差。搞这类项目累，但很过瘾。
第二种是广告性工程。甲方的工作环境不真需要洁净室，他是想制造热点吸引客户，向你讨个像模像样的家什，他把那东西叫洁净室。此时，甲方对洁净工程没多少概念，提不出特别具体的要求，也给不出好价格。但有这样的市场，我们不该丢掉。这类工程选择过滤器时没必要那么正经，您一较真儿，盈利空间就没了。遇到这类工程，要先谈好验收交工的条件，否则完工后有扯不尽的皮。新创业的净化公司，最适合接手这类项目。
第三种是概念模糊的工程。有时甲方应客户或主管部门要求而被动地建洁
净室，有时甲方确实需要洁净室，但提不出明确要求。遇到此类项目，应先与甲方进行技术交流，明确技术细节。至于过滤器，或苛刻，或宽松，但要满足双方共同确认的洁净工程基本要求。
过滤器与通风参数
在讨论过滤器对通风系统的影响时，有两个容易引起争议的参数：风量和风压。风量和风压是密切相关的，而且是弹性变化的。过滤器有阻力，风量随之降低。为保证通风系统的效果，应仔细核算系统的阻力，然后确定选择风机需要满足的风压，在一定风压的基础上选择满足系统风量的风机，才会保证最后的结果。
许多项目，过滤器是初、中、高三级。根据我的经验，末端的高效过滤器对工程净化效果起关键作用，前面的预过滤器影响高效过滤器的使用寿命。在选择时应该对此有所认识。考虑洁净度时，对KLC高效过滤器要严格要求；要延长高效过滤器的使用寿命，可以适当提高前面预过滤器的效率级别。
过滤器质量
过滤器本身的质量问题直接影响洁净室的净化效果。系统设计考虑得再全面，过滤器这
个元件质量出问题，工程也会失败。全国有几百家过滤器生产厂，有数不清的过滤器经销商，在深圳，每个月都会冒出三、五家。在这种局面下选用过滤器，既要盈利赚钱，又不能出差错，这是个劳神的事。从目前的过滤器市场情况来看，进口名牌商品的质量令人放心；国内有规模的公司的产品也说得过去，但在使用前应多些检查，以防止在包装、运输的中间环节出现意外。除了应付那些做广告用的洁净室，一般不推荐使用便宜的杂牌过滤器。如果甲方要建的洁净室是上述第一种，最好选用进口名牌产品，若需要选用国产过滤器，应该选用质量可靠，自己具有检测手段的企业的产品。如果我们知道供应商和产品的底细，选用过滤器时心里会塌实些。
过滤器的形式和规格
从净化尘粒的角度来看，只要效率规格相同，过滤效果没有多大的差别。要注意的差别是，成本和维护保养。选用无隔板过滤器成本高，那适合于要求严格的单向流和级别高的非单向流洁净室项目。有隔板过滤器成本低，适合于低级别的非单向流项目。有隔板过滤器中，铝隔板过滤器主要用于高温或高湿环境，纸隔板过滤器用在普通洁净环境。至于密封形式、尺寸大小、规格的选择，就看使用以后的维护、更换的考虑了。
4.3 纸隔板高效过滤器自身发尘
2003年夏，我公司接到沈阳一家客户投诉，那客户选用了我公司高效过滤器，用过一段时间后发现洁净室粉尘浓度超标。我公司多年来坚持对高效过滤器进行出厂前逐台检测，产品质量出问题的可能性不大，根据经验，高效过滤器在现场出毛病，多数是由于运输、安装、现场检测、工程设计等其它原因。遇到投诉，我公司会积极帮客户找原因，不管谁的错，我们会对客户说几句悚话，再低价或免费提供几只新过滤器，事情就摆平了。生意场上，用这种伎俩对付测试欠缺的竞争对手，我们经常得手。
接到投诉，公司派我去现场。那是些廉价、纸制隔板、传统有隔板过滤器，装在几间100级洁净室的送风末端，总共10万元的生意。我用激光粒子计数器检测洁净室，发现粉尘浓度确实超标，再用计数器扫描检查过滤器，发现过滤器下游粉尘浓度过高，且5μm以上大颗粒数量明显偏多。我试图找出可能嫁祸他人的原因，但我看不到过滤器异常损坏的迹象，那项工程有很多毛病，可那些毛病似乎并不影响洁净度。于是我不得不怀疑过滤器的质量。我从现场取回几只过滤器重新检测，运回的那些过滤器复测合格。我再将经过格外仔细检测的另一批过滤器运到现场，邪门了，过滤器装到现场就犯混。
我是新手，我求领导派有经验的人再去现场。一个多月内，为处理事故，我和同事们跑了三趟沈阳，可谁也没找出令人信服的原因。客户等着我们的结论，同行企业盯在那等我们撤退。该认输了，但我们想输个明白。于是我们第四次再赴沈阳，我们请了位行家，他还带去个小徒弟，那是位对手企业的年轻工程师。管他什么对手，我们已经不再操心生意上的事
了，只求别人能说出我们失败的原因。
那次去现场，我们注意到沈阳那个工程有很多问题，其中之一是振动，屋顶的风机带着整个厂房打颤。我们打电话回公司，让实验室做振动条件下的过滤器效率试验。第二天实验室传来口信：常规条件检测合格的各类高效过滤器，施加振动时，铝隔板过滤器和无隔板过滤器依然合格，而有些纸隔板过滤器振动时效率明显降低。在等待工厂试验结果的同时，我们在现场，在开着风机的情况下用软物体持续击打过滤器的纸隔板，然后检测过滤器下游粉尘浓度，发现：连续击打后粉尘浓度有所降低，过一段时间又重新回到高浓度水平。实验室试验和现场试验都表明：过滤器的纸隔板发尘。同去的那位行家说：真抱歉，我看你还是乖乖认错吧，你那过滤器有毛病，它发尘。
回公司后，我们对不同批次的纸隔板原料进行试验，并再对原料供应商重做调查，得到以下信息：用于制作纸隔板的双面胶版纸，其生产过程中使用了增白剂和某些颗粒物填料，多数双胶纸不发尘，若工艺不讲究，增白剂和填料会脱落，于是纸就会发尘。用了有问题的隔板纸，过滤器就会出问题。通过试验和调查，我们得出条经验：便宜的纸隔板，发尘的可能性大。
其实，在原料来源上加以控制，纸隔板过滤器就不会发尘；即使采用了可能发尘的原料，现场无振动，过滤器也可能不发尘。我们为沈阳提供的那批过滤器，采用了有问题的纸隔板原料，又遇到个乱哆嗦的工程，于是就出了事故。同行企业多年来大量生产纸隔板过滤器，他们或许早就知道它可能发尘，但没人警告过我们。过去曾有人攻击纸隔板过滤器，理由是：纸隔板
不防火、强度差、吸潮、含营养物、长霉。现在我们又为反对者提供了另一个证据：纸隔板过滤器有可能发尘。
沈阳事件后，公司领导把检验纸隔板原料的工作交给了我，我也因此摸索出一些有效的检验方法。2004年4月，由于我的一个疏忽，一批不合格的纸隔板原料到了生产车间，造成一批过滤器废品，我因此挨罚，罚得我很没面子。
4.4 我说过滤器
之一：高效过滤器的补漏
以现在制造水平，KLC高效过滤器( https://www.360docs.net/doc/d218549287.html,)效率检验的一次合格率达到97%已经是高水平了，那3%的不合格品，经认真修补后多数能成为合格品。所以，在过滤器制造厂，修补高效过滤器是生产工人的一项重要工作。
首先要挑出有漏点的高效过滤器，还要确定漏点的位置。检漏可以采用激光粒子计数器扫描，或光度计扫描，也可以通过发烟目测。
找到了漏点位置，要判断是否可以修补，若修补会造成明显外观缺陷，或修补工作过于费事而不值得修补，那个过滤器就该报废。
在漏点处补胶。修补用的胶不能与滤纸、密封胶发生化学反应，对外框没有腐蚀性，否则原漏点没补好又添新漏点。胶的颜色要与滤纸接近，否则会很难看。漏点在明处比较好办，用胶将漏点堵住即可。如果漏点在过滤器内部，就需要将过滤器倾斜放置，用流动性好、固化时间短的胶从一面灌入。此时要切记，不要为了节省而少注胶，要多灌，否则，一次没补好，再想补第二次就难了，因为第一次的胶可能堵住通道，第二次的胶很难流进去。
国家标准GB13554-92《高效空气过滤器》曾规定，每个过滤器修补面积
不应超过13cm 2
，修补的总面积不应超过过滤器端面净面积的1%。现在的
生产要求比那个标准严格多了，修补原则是，过滤器上不能有明显的修补痕迹。
一般情况下，如果使用可靠的原材料，采用成熟的生产工艺，过滤器效率不合格就是有漏点。根据经验，多数漏点发生在过滤器边沿滤材与边框的结合处。
由于我们用的材料和工艺并非那么好，根据我们的经验，效率不合格并非全是因为有漏点，下列几种情况就不能算作过滤器漏。纸隔板发尘，这种情况在纸隔板过滤器中很普遍，而纸隔板发尘只有在过滤器受振动时才出现，用普通检测手段不易发现；滤纸发尘，这种毛病很少见，但确实发生过；滤纸本身效率低；测试设备或方法有问题。
有些用户，发现高效过滤器有问题，在现场修补。我们不建议那样做，也很少去现场帮客户修补过滤器。因为，现场没有顺手的检漏手段，很难找准漏点，修补后的过滤器也没法进行效率检验。现场修补过滤器（如果真能严格修补）的费用比更换新过滤器的费用高。
之二：过滤器的“怕”
谁都有怕，各怕各的。学生怕老师，老师怕校长，校长怕老婆，老婆怕老鼠。过滤器也有怕。
高效过滤器，怕保护不好，守护它的预过滤器差，它就是短命鬼；怕磕碰，运输安装稍微震动，它就玩完；怕安装不当而变形，怕沾水，怕测试马虎。
中效过滤器，既怕保护不当而短命，又怕保护太好而当摆设；怕操作工粗手大脚，怕哆嗦的大风，怕水。
玻璃纤维过滤器怕氢氟酸。化学纤维过滤器怕高温，怕老化。
没经过检验的过滤器怕挑剔的买主儿。
过滤器怕主人乱贴标签。
过滤器怕人拿它当什么都治的膏药。你用它遮风挡雨、抗菌防霉、消声驱虫，它没那么灵验。
有什么都不怕的，金属网、尼龙网。他们是过滤器的远亲，挡蚊子用的。
过滤器怕的事很多，让我看到的就那么一小部分，其它的等遇上了再说。
过滤器的毛病多多。您怕麻烦，不用它就没麻烦了。
4.5 臭氧催生粉尘
阳光真好！人们有喜欢阳光的100条理由。第101条理由是，阳光与空气产生光化学反应，生成微小颗粒物，那些颗粒物使高空水蒸汽凝成雨滴，供给我们赖以生存的雨水。且慢，搞空气净化的人也许不那么认同这第101条理由。
近来大气污染加剧，大气中有机物增加，阳光照射污染空气时发生比正常情况下更强烈的光化学反应，产生二次污染（臭氧、颗粒物等）。在无风、干燥的晴朗天气，蓝天仍可能被薄雾遮挡，那些干雾就是光化学反应生成的颗粒物，所谓“光化学烟雾”。
大气中微量气体可以转化为颗粒物，光化学烟雾是污染大气在特定天气条件下的一种特殊现象，是气相物质经过光化学反应后急剧向颗粒态转化的结果。在氮氧化物NO
x
和碳氢化合物（或称VOCs，volatile organic compounds，
挥发性有机化合物）氧化产生光化学烟雾的过程中，臭氧O
3
和OH自由基起
关键作用，而O
3和OH的浓度与大气中污染物NO
x
和VOCs的含量直接相关，
NO
x 和VOCs越多，O
3
和OH就越多，光化学反应就越剧烈。
光化学污染可以分为两个阶段：臭氧浓度上升、颗粒物形成。
第一阶段：臭氧浓度上升阶段。近年来，由于汽车废气、化肥、以及其他
的大气污染，空气中可能存在高浓度NO【1】。如果存在高浓度的NO，在太阳
辐射条件下，NO→NO
2 ，一旦产生了NO
2
，在紫外光辐射条件下就可以产生
O
3，O
3
进而加剧NO→NO
2
反应，这就导致了大气中O
3
浓度的上升。除O
3
外，
光化学反应也产生OH自由基，它也加剧NO→NO
2
反应。
第二阶段：颗粒物形成阶段。在气态物质与颗粒物的转化过程中，气相反
应物主要是NO
x
和VOCs，颗粒状物质主要是硝酸铵、有机硝酸盐以及其他一些复杂的有机化合物。
产生颗粒的典型反应有：
O
3+NO O
2
+NO
2
（CH
3CO）O
2
+NO
2
（CH
3
CO）O
2
NO
2
(PAN)
n（NH
4NO
3
）(气体) (NH
4
NO
3
)n (晶体)
其中：PAN是过氧酰基硝酸盐，n表示硝酸铵分子组成晶粒的个数。
这样就实现了气态物质到颗粒物之间的转化。
因此，氮氧化物、紫外光是空气中产生臭氧的重要原因；而产生的臭氧、OH自由基又会导致气态碳氢化合物转化为颗粒物，同时伴有一些更复杂的氧化反应以及氧化产物。
值得注意的是，一些实验测试数据表明【2】，室内混有VOCs和O
3
时，空气中的粉尘浓度明显增加，这也是个“气—粒”转化过程。
空气中含碳氢化合物和氮氧化物时，阳光（紫外光）照射发生光化学反应，光化学反应产生颗粒物。臭氧与空气中的碳氢化合物反应，并非将污染物全部无害化，反应的生成物之一是颗粒物。
参考文献
4.6 过滤器寿命的几段故事
客户常问，你的过滤器能用多长时间。我把皮球踢回去，那取决于您的环境和预过滤器。
2003年，我们接到投诉，有个客户的空压机入口过滤器改用了我公司产品，原来的过滤器能用仨月，可换上我们的产品，一个月不到就报废了。我们不敢怠慢，立刻去造访客户。我们的经验是，为事故“消毒”的最佳办法是到使用现场。现场的一根烟囱吸引了我们，
浓黑烟四处飘散，烟囱和空压机进气口一般高，且距离很近，那黑烟没糟蹋，给过滤器享用了。客户说，前些日子搞改造，加了个锅炉，那烟囱是和新锅炉一起添置的。我略加解释，客户明白了过滤器报废快的原因，他们将烟囱加高了几米，而后的过滤器使用寿命就正常了。
一家著名公司，所用的新风机组为著名品牌的空调，其中的粗、中、高三级过滤器全部为著名过滤器公司产品。投入使用后，出现了令人难以接受的情况：粗效过滤器使用寿命仨星期，中效不到俩月，高效不到四个月。这远远达不到客户预期的要求。甲方数次找过滤器公司理论，但那家过滤器公司不买账，说他们的产品如何高精尖，出的问题与他们无关。甲方找到我们，那可是几家国际著名公司办的事，但我们还是决定去淌这滩混水。到现场勘察并听了用户的介绍，我们眼前的景象如下：其一，新风机组的进气口接近地面，且正对厂区内的交通干道；其二，高效过滤器前的预过滤器（中效过滤器）为效率很低的化纤材料过滤器；其三，高效过滤器用了不到半年，阻力已远远超标，甚至超出了阻力监测装置的量程。我想起别人的一些警告，有几条刚好对应我见到的情景：其一，新风口应设置在空气比较干净的地点，至少应高出地面3～4米；其二，过滤面积大的过滤器使用寿命长；其三，预过滤器的优劣决定后一级过滤器的使用寿命。我们向客户提出几条建议：
改变新风口位置，并在新风口增设一级低效率过滤器；增大中效过滤器的过滤面积并提高其过滤效率规格，我给客户的承诺是中效过滤器使用寿命延长一倍，高效延长一倍。客户没采纳改进新风口的建议，因为那样做太麻烦。改换中效过滤器，由原来的6袋改为9袋，且提高效率规格，尽管过滤器备件价格大幅提高，那样能明显延长中效及高效过滤器的使用寿命，客户接受了这条建议。有了这种改进，过滤器的使用寿命显著延长。
在一些老的洁净厂房中，我们经常见到，空调箱内的粗效、中效两级过滤器都是可以清洗的无纺布袋式过滤器，那种过滤器一般可以洗三、四次，起码用上半年。预过滤器的钱是省了，可高效过滤器的寿命很短。经常有人问我，中效过滤器是否可洗，我会警告说，效率高的过滤器很难清洗，能清洗的过滤器效率不高。其实，多数情况下，你用手摸一下过滤材料，自己就知道是否可以清洗，知道哪些效率规格的过滤器洗不得。当然，如果能清洗是客户选用过滤器的最重要条件，我会投其所好，向他推荐一些粗纤维材料制成的、很结实的过滤器。至于它们的过滤效果，我会避而不谈。如果可清洗过滤器所保护的是别的厂家生产的高效过滤器，我没必要去操心那些高效过滤器的使用寿命。
4.7 现场过滤器故事
我与空气过滤器打过些交道。十年前，我为洋快餐店组装、调试空调时，看到美国来的空调回风口有几块纸板外框过滤器，这与当时我们自己空调用的塑料丝编织的过滤网不一样。用了不到半年，进口空调原配的过滤器堵死了。外国老板让我去找新过滤器，可我跑遍全城也没找到，只好买了些塑料网，老板看了直摇头，可他也没别的办法，就将就着改用那种塑料网了。
后来，我接触到高层建筑中央空调，在空调末端的设计和安装中，考虑到：为了便于日后的运行维护，应当给空调进风口安装好的过滤器。
再后来，我到了电子工厂，电子工厂大量使用空气过滤器，我在动力部门，过滤器归那个部门管，过滤器成了我和同事们经常的头疼病。以下是我遇到的几段故事。
故事一，预过滤器破不得
一间生产彩色显示器的洁净厂房，建成时间不长，空调送风量变小了，温湿度失控，温度远远高出22±1℃的设定值，达到30℃，而且随外界气温升高而升高。厂房与外界的正压也失控，外界的脏空气顺着传递物料的传送带通道进入厂房。室内的洁净度超标，眼看就要停产。
维护人员查找故障，首先怀疑过滤器堵塞，先拆洁净厂房末端的HEPA 过滤器，拆下一看HEPA不脏。接着拆空调箱内中效过滤器，它有点脏，它比HEPA便宜，先换了再说，空调中的初效过滤器最便宜，也换新的。经过一番折腾，没见到送风量增加多少，转而怀疑过滤器本身问题，过滤器厂家来人做了个对比试验，将同批次过滤器提供给出问题的工厂和另一个没出问题的工厂，同时换上使用。结果，出问题的工厂问题依旧，而另一个工厂使用正常。试验表明不是那家公司过滤器的问题，干系摘清了，过滤器公司的人扭头走了。
工厂要生产，又指望不上别人，只好自己再找问题。我们顺着空调系统仔细查找，细心的人发现，新换上去的初效过滤器，边框附近的滤布有裂口。进一步调查，找到了原因：那种过滤器的滤材是娇贵的玻璃纤维材料，操作工不小心搞破了。破的过滤器碎料和尘土一起被吹到换热器上。到了初夏，换热器中通冷水，换热器表面的冷凝水让灰尘和碎纤维成了泥浆，把换热器糊死了。气流通道堵塞，冷风吹不进厂房，温、湿度也就失去控制。
我们雇人逐个清洗换热器。空调清洗商态度不错，近百台空调箱，忙活了近三月，收取了八万多元清洗费，临走说，您这进口空调也忒难清洗了。
从那以后，操作工在更换过滤器时，记住了要轻拿轻放。我们还从中得
到了另一个启发，遇到用了很长时间阻力仍不报警的过滤器，也许是破了，气流短路了。
故事二，过滤器的密封
我公司的非均匀流洁净厂房使用数千只高效过滤风口。风口内的HEPA 过滤器边框上有圈弹性很好的密封条，与风口的密封端面严密贴合。有些维护和施工的人员可能会踩到风口
上，若高效送风口的结构强度差，稍不小心，风口可能被踩变形，过滤器与结构的密封端面出现缝隙，未经HEPA过滤的空气从缝隙进入净化厂房，破坏了洁净度。这种故障短时间内不宜被发觉，我们曾以为是HEPA过滤器有问题，但时间长了，咧开的缝隙周围会出现灰尘痕迹。当发现洁净度超标准，我们先打开送风口的均流孔板，用仪器检查是否有漏风。
有些HEPA过滤器上的密封垫是弹性好、半圆形截面、连续无接缝的密封垫，它与过滤器安装端面线接触，而另一些HEPA上的密封垫是四条平垫拼起来的，是面接触。线接触密封优于面接触。
空调箱中的初、中效过滤器一般不带密封垫，运行时，即使四周漏风，也很难察觉。如果漏风多，被这些预过滤器保护的洁净室末端HEPA过滤器得不到有效保护，使用寿命将缩短。
有时，预过滤器效率不低，但被保护的HEPA 过滤器寿命依然短。那问题常出在空调箱内的预过滤器密封上。尽管预过滤器的密封不像HEPA过滤器那么严格，但必须有密封。空调箱的过滤段结构应该为过滤器提供可靠的密封结构，有性能良好的密封垫，还要有方便、可靠的卡紧机构。如果缺少卡紧机构或那些机构未正常使用，空调关机时空气回流，可能将过滤器吹落，过滤器不在原位，等于没有过滤段。在现场，预过滤器的密封和卡紧故障经常出现，有设备本身问题，有过滤器问题，也有操作问题。
故事三，过滤器享用“土耳其浴”
C厂洁净厂房的空调箱的设计者是位东南亚空调专家，空调箱的加湿直接使用蒸汽，那个厂工艺要求室内湿度为57±5%。工厂初秋开始运行，没多久，天气转凉，空气干燥，于是空调进入加湿状态，加湿的第二天，问题出现了，厂房内温度上升，湿度下降，生产线上的产品全部报废。我们立即组织专家检查故障，发现空调送风量小，空调箱内积水较多，靠近加湿器的中效过滤器全部被打湿，而控制系统因检测到室内湿度低，仍在指挥空调系统加湿。加湿器的喷管喷出干蒸汽，遇到冷风形成湿蒸汽，将距离加湿器仅50cm 的中效过滤器泡了个透。那种过滤器泡水后，风阻激增，造成空调风量降低，蒸汽没进入厂房，全让过滤器挡住了。
有的过滤器厂家趁机来推销“防打湿过滤器”，我们试验了几次，没有哪只过滤器能长时间承受那种蒸汽浴。几个厂家试验了几次不成功，就没动静了。
东南亚是热带海洋性气候，空调箱几乎都在是除湿状态运行，而我们的工作环境，全年有一半时间需要加湿。我们猜想，那位专家过去很少遇到加湿问题。那套空调的加湿控制仅有个开关，加湿量不可调，需要加湿时，阀门一下全开，喷出的蒸汽遇到冷的过滤器表面，立即凝结成液态水。又加上蒸汽喷管出口离过滤器太近，雾化距离太短，小水滴在没有完全扩散成气态前，被过滤器当颗粒物挡住了。过滤器被水堵死了，空调系统就乱套了。
找到了原因，我们将简单的蒸汽开关阀门换成线性蒸汽调节阀，拉大了加湿器与过滤器的距离，并在加湿器后面加装了扰流板。采取这些措施后，就不再发生水汽打湿过滤器的故障了。
故事四，过滤器的寿命
HEPA过滤器的使用寿命与过滤风量有很大关系。2001年初C厂房的一
台空调投入运行，那台空调设计风量为53550m 3
/h，为17只1220×610mm
高效过滤器送风，平均每只过滤风量高达3150m 3
/h，是正常设计的两倍。用
了不到3年，过滤器阻力达到650Pa以上，过滤器报废，那些HEPA过滤器的使用寿命远低于我公司其他车间的情况。
过滤器的寿命还与空调箱送风的品质有关。还是上面提到的那个C工厂，厂房北边不到百米处，有一个四百米长、一百米宽的大厂房正在土建施工。秋、冬、早春的天气较干燥，又时常刮北风，随风扬起的沙尘直接扑向C厂房。C厂房内的空调箱上的初效过滤器，使用不到半个月就堵塞了。而离C 厂房较远的D厂房，空调箱内过滤器的更换周期正常。当时有人曾认为C 厂房用的过滤器容尘量低。我们用显微镜观察过滤材料，看到C、D厂房过滤器上积聚的灰尘粒子尺寸是不一样的，C厂换下的过滤器上颗粒物直径明显大些。C厂空调吸入的粉尘多，过滤器的使用寿命当然就短。
E厂房内需要走叉车，初期用的是烧柴油的叉车，因为柴油叉车力量大。可就是这些柴油叉车，也让过滤器出问题了。未完全燃烧的多碳氧化物在空气中飘散，通过回风进入空调箱，并在过滤器上凝聚。我们用高倍显微镜观察，发现凝聚物在初、中效过滤器上呈半流动状态。那些凝聚物有可能迁移到滤材背面，并因不均匀的加热和加湿而挥发，进入下游的HEPA过滤器，加剧HEPA过滤器的阻塞。后来，E厂改用了电力叉车，减轻了厂房内的化学污染，也缓解了过滤器阻塞现象。
案例五，氢氟酸腐蚀过滤器
空气中的化学污染物可能影响过滤器。电子工厂的排风系统出故障，或厂房内的挥发性、腐蚀性气体的泄漏都可能对过滤器造成致命伤害。E厂房和B厂房使用氢氟酸，在厂房顶部，有专门和处理排风酸雾的洗涤塔，用pH值超出8的碱溶液来清洗被排出气体中的酸雾，使之达到排放标准。正
常情况下，在此周围的空调进风口吸进的新鲜空气中，酸的含量几乎可以忽略。但是，有时洗涤塔中用于中和酸雾的碱计量泵坏了，喷淋水溶液的pH 值已低于5，排风酸超标，如果排风口离吸风口距离近，酸风再被空调箱吸进，就会对过滤器产生影响。氢氟酸和它的挥发物氟化氢对化纤材料制成的初、中效过滤器几乎没影响，但对玻璃纤维的HEPA过滤器影响巨大，它们腐蚀玻璃，与玻璃纤维反应生成氟化硅。我们曾观察HEPA过滤器的滤芯，看到一层灰白色的粉末，化学分析的结果是含F和Si 元素的物质。
多数情况下，对设计合理的空调系统，空气中的氟化氢含量不高，过滤器被腐蚀的现象不很严重。可怕的是，现场常规过滤器检测手段无法发现过滤器是否受到氟化氢腐蚀，更无法判定腐蚀程度。而HEPA过滤器受到腐蚀可能引发严重的生产和安全事故。
C工厂曾发生过一起严重的酸雾影响HEPA过滤器的事件。在彩色显象管涂层工序，出现废品时，需要用较浓的酸溶液清洗掉玻璃表面的涂层，有时废品较多，酸雾来不及从工位上的正常排风口排出，而扩散到整个厂房。有一次，弥散的酸雾竟将厂房的窗户上的玻璃腐蚀成了毛玻璃。室内空气中氟化氢因送风口的涡流作用接触HEPA过滤器的表面，将玻璃纤
维过滤材料迅速腐蚀，造成了HEPA破损漏风。这样的事我们曾经遇到，HEPA 过滤器刚换上去不到一年，就毁了。而这样的情况发生时，净化设备运行的人员，可能不会立即发现生产线的操作人员不当的操作，只能事先预防。
在国内众多生产彩色显象管的企业中，只有个别企业在有氢氟酸的车间采用全新风空调系统，以避免氢氟酸对空调系统，尤其是对过滤器的损害。上面提到的事例恰恰发生在最安全的全新风空调系统。多数企业出于节能考虑，同类车间采用的是少部分新风、大部分回风的空调系统，那些工厂的氢氟酸腐蚀过滤器问题可能更严重。在这里，我们仅说到了氢氟酸对设备的伤害，如果考虑它对操作工的伤害，空调行业可能需要对有氢氟酸车间的空调
系统进行重新设计。
故事六，专家干瞪眼
有一次，一个净化厂房的洁净度不合格。来人拿着测量仪器测量，HEPA 过滤器下方0.5m范围内的粒子浓度在受控范围内，可再往下测，各当量直径的粒子浓度逐渐增加，到了工位，早就超标了。然后再测风速，发现车间没达到规定换气次数。打开空调箱，发现带动风机的皮带打滑，风机丢转，送风量小了。我们遇到过大量类似蹊跷故障，有时，细心的操作工比请来的专家更能解决问题。
还是那个C厂房，有限的洁净厂房塞满了生产线，其生产线体数是正常的2.5倍。当时那个厂的自动化程度不高，所以生产操作人员很多，一个班次有近八百人。众多人员给洁净厂房带来麻烦，人的产尘量加大，且人员是走动的，控制的难度更大。尤其是冬天，人带进洁净厂房的灰尘更多。在无奈的情况下，加大换气次数是我们当时的唯一的选择。可随着风速加大，过滤器的阻力也增加，又引发出一系列其他问题。我们曾在送风管内测风速、风压，其数值均高出正常值很多。HEPA前的送管内，对大气的压差高于600Pa，外形尺寸1220×610mm HEPA过滤器的出口风速为1.09m/s，远远超出常规设计的0.45m/s。
有个极端事例发生在LAC车间。原来只能容纳一条生产线的洁净厂房，放置了三条线。为了将易挥发的有机废气排出，而不让厂房形成太大的负压，空调送风量高出正常值2倍还多，站在送风口下，人的感觉像吹电风扇。结果，这样吹了一年不到，有的HEPA 吹坏了。
上述两个厂房的HEPA过滤器都出现过严重事故，甚至被吹碎过。我们请教过一堆专家，也有些过滤器厂商来推介据说可以满足那种环境的新型过滤器，可谁都没能解决问题。后来，我们停运一部分生产线，减少了车间操
作人员并提高了生产的自动化程度，以便使我们可以将空调送风量降低到合理范围。此后，局面才有所改善。
案例七，过滤器破鼓万人擂
有一阶段，新进厂的员工检测有挥发性酸的工位时，发现光电粒子计数器的显示粉尘浓度远远高于周围环境，就抱怨净化系统和过滤器有问题。其实，工位周围的测量的数据是正常的，而工位的排风有些故障，空气中的酸影响了仪器读数。使用光电原理的粒子计数器，环境中的挥发性有机化合物和酸性气体可能附着在光学元件上，使信号失真。而我们的工位上有氢氟酸，它腐蚀玻璃，它可能致命地损伤含光学玻璃元件的粒子计数器。
CDT工厂有一道防静电、防眩光涂层工艺，一段时间，那里的良品率很低，废品主要是由于涂层表面出现斑点，有白色的斑点，也有黑色的斑点，给人的直觉是落上了灰尘。那是个洁净车间，按理说空气很干净的，也许是灰尘落进原料桶里了。我们请来了欧洲专家，按专家的建议采用国外著名公司的0.1μm液体过滤器滤料制造的过滤器，但试验了多次问题依旧。我们又请来了发明那种涂层工艺的专家，他坚持认为出废品与空气脏有关。只有出现高浓度10μm以上颗粒物时，才可能出现那种斑点，可我们的厂房没那么脏。
同事们反复观测生产线的每个工位，我们发现出废品的原因并不是空气洁净度不好。一道工序的气动部件上喷出小水滴溅到工件表面，由此造成出白点的废品；另一道工序的下料力量太大，飞溅碎渣落到工件表面，由此产生出黑点的废品。找到了原因，对工艺进行了相应改进，产品合格率就提高了。
在高度自动化的生产线上，没有人能用肉眼观察到如此小的颗粒物飞溅，大家习惯性地怪罪净化系统。过滤器推销商没有穿工作服的习惯，他们很少深入现场帮我们查找原因，经常是我们这些客户在为他们摘清责任。
4.8 驻极体丙纶高效滤材的研制
在过滤行业，用化纤材料替代玻璃纤维，是人们的追求。但由于化纤本
身的一些局限性，用它做HEPA高效过滤材料（对0.3μm粉尘过滤效率≥99.97%），存在许多技术难点。经过长时间努力和探索，泰达洁净材料有限
公司终于研制出驻极体熔喷复合滤材，经测试，在 5.3cm/s风速下，对0.3μmDOP粉尘的过滤效率达到了99.97 %，阻力为120Pa。
这种新型HEPA滤材是由一种复合材料，主要过滤层是熔喷法丙纶纤维，
支撑层为涤纶纤维。独到的驻极体技术使超微细丙纶纤维带有永久的静电，
使滤材的过滤效果达到HEPA过滤器要求；涤纶纤维支撑层提高滤材的强力
和挺度。驻极体丙纶熔喷超细纤维的平均直径在0.8-1.0μm（如右图所示）。
驻极体熔喷高效空气滤材的生产中，关键因素有四点：
1. 纤维的直径
熔喷非制造布要做到HEPA级标准的过滤效率，其纤网纤维的直径要求不能大于1μm。过粗的纤维直径要做到HEPA级的效率是很困难的。
2. 纤网结构的均匀性
熔喷非织造布是超细纤维自行固结的多层纤维集合体，它是一种特殊非稳态喷丝成网工艺。纤维网结构虽有各向异性，但随机分布要均匀，纤网中超细纤维随机分布均匀排列，从而形成大量微小孔隙。它像筛网一样阻止灰尘通过，同时又有非常好的透气性、减小其压力损失。
3. 驻极体技术
驻极体技术对于HEPA级滤材至关重要。所谓驻极就是对材料施加电荷，
施加的电荷在相当长一段时间内不会跑掉，使材料带有永久型静电。每根纤
维与纤维之间都会形成一个电场，这个电场产生库仑力，增强纤维吸附灰尘
的作用，使材料具有高的过滤效率。
4．支撑材料
支撑材料的性能和质量决定过滤材料的加工性能。
4.9 轿车厂喷漆室空气过滤器设置
轿车外漆表面应光洁、均匀，不应有影响视觉的瑕疵。轿车厂喷漆室通风量大，而送风中携带的颗粒物是引起涂装表面损伤的关键因素之一。通常认为，大于15μm的尘埃颗粒是破坏性粒子（另有资料认为是10μm），因为它们会附着在漆面，肉眼可直接觉察。清除这些破坏性粒子的手段是空气过滤。
本文将针对喷漆室送风系统空气过滤级别设置做一些说明，并探讨实际使用中喷漆室过滤系统需要改善的地方。
演变
上世纪70年代，喷漆室的空气过滤系统普遍采用以下设置：
第一道预过滤，比色效率20%～40%（相当于欧洲现行规格G3～F5）；
第二道预过滤，比色效率65%～95%（F7～F9）；
末端过滤：低效率板式过滤器，对应欧洲现行规格G2～G4，设在喷
漆室顶棚。
后来，板框式的末端过滤器被顶棉替代，目前几乎所有喷漆室的末端过滤都使用了顶棉。现今的设置是：
第一道预过滤，过滤级别G3～F5；
第二道预过滤，过滤级别F7～F9；
末端过滤，过滤级别F5的顶棉（ceiling media）
喷漆室过滤级别设置
1，末端过滤