Фильтры для воздушной вентиляции: применение, функции и типы

Какие бывают фильтры по степени очистки? 

Для удаления загрязнений в системе вентиляции применяются специальные фильтрующие элементы, улавливающие мелкие частицы и нейтрализующие активность вредных веществ. 

Существуют разные типы фильтров для вентиляции и кондиционирования. Они классифицируются по классу очистки в соответствии ГОСТу и международной системе.

Виды степеней очистки

Фильтры грубой очистки

Для обозначения элементов используются символы: G1 – G4. Фильтры грубой очистки способны задерживать крупные частицы размером от 10 мкм: пыль, песок, тополиный пух, шерсть. Они бывают разных видов и используются в качестве первой ступени очистки воздуха. Для изготовления используются фильтрующие материалы: стекловолокно, пенополиуретан, полиэстер. 

Изделия используются в условиях большой запылённости для очистки воздуха в зданиях, промышленных предприятиях, холодильных машинах. Начальная стадия фильтрации защищает дорогостоящие системы вентиляции от крупного мусора, поступающего с улицы.

Фильтры тонкой очистки

Для соблюдения санитарных норм в помещениях применяются фильтры тонкой очистки. Они обозначаются латинскими буквами F5 – F9. Очистные элементы задерживают до 95 % вредных частиц размерами 0.4 мкм (0,0004 мм) и могут быть сменными или одноразовыми. 

Тонкая фильтрация гарантирует поступление свежего воздуха и здоровые лёгкие как на производстве, так и в домашних условиях. Для изготовления продукции используются плотные полипропиленовые волокна или стеклоткани. Воздушные фильтры тонкой очистки применяются:

• в системах приточно-вытяжной вентиляции для очистки от пыли наружного и рециркуляционного воздуха;

• в многоступенчатых системах фильтрации в качестве фильтров второй или третьей ступеней очистки;

• в компрессорных и газотурбинных установках;

• на литейных и атомных производствах;

• в системах вентиляции и кондиционирования медицинской, фармацевтической, пищевой промышленности.

Фильтры тонкой очистки используются в детских учреждениях, общественных зданиях, жилых домах для улучшения качества воздуха и снижения концентрации аллергенных веществ. Выбор изделия зависит от конкретных требований и характеристик каждого помещения.

Фильтры полной очистки

Самые эффективные средства для фильтрации воздуха способны задерживать мельчайшие микробы и бактерии, поэтому их применяют в микролабораториях. Проходящий через фильтры полной очистки воздушный поток очищается примерно на 99 %. Из воздуха удаляются грибные споры, пыльца, аллергены. 

Фильтры высокой очистки обозначаются символами: H10 -H14 (HEPA), сверхвысокая фильтрация ULPA: U15 - U17. Основным материалом изготовления фильтров является стекловолокно с диаметром ячеек менее 1 мкм, пропитанное специальными веществами. Самое эффективное в применении – это клееное стекловолокно с гидрофобным покрытием. Конструкция изделия исключает возможность утечек через резиновые уплотнения. Фильтр должен быть устойчивым к перепадам температуры, влажности, механическим воздействиям и коррозии.  

Таблица с классами фильтрации

Какие бывают типы фильтров? 

В системах вентиляции применяются современные изделия, отличающиеся конструкцией и эффективностью очистки воздуха. От характеристик и типа фильтра зависит его область применения. Существуют следующие типы вентиляционных фильтров, выполняющие разные задачи:

• кассетный – фильтр грубой очистки. Он устанавливается в систему вентиляции для очистки воздуха от загрязнений. Устройство представляет собой одну или несколько кассет, внутри которых находится фильтрующий материал: стекловолокно, активированный уголь, синтетические волокна;

• панельный – плоский фильтр в виде рамки из оцинкованной стали. В корпус вставляется фильтрующий материал, прикреплённый опорной сварной сеткой. Изделия могут использоваться для грубой и средней очистки воздуха, в зависимости от применяемого материала. В отличие от кассетного, панельный фильтр можно периодически очищать и повторно использовать;

• карманный – высокоэффективный фильтр, выполняющий грубую и тонкую очистку воздуха. Конструкция представляет собой металлическую оцинкованную рамку, в которую вставлены карманы. Количество карманов зависит от размеров фильтра;

• угольный – удаляет запахи, токсины, пыль и вредные частицы. Фильтр улучшает качество воздуха, снижает риск развития респираторных заболеваний и аллергии;

• HEPA – фильтр высокой эффективности, состоящий из множества хаотично расположенных тонких волокон, изготовленных из стекловолокна или полипропилена. Толщина волокон – 0,5 – 2 мкм. HEPA-фильтр способен задерживать микрочастицы любых размеров;

• электростатический – фильтр очищает воздух от мелких аэрозольных веществ, дыма, запахов, копоти; 

• фотокаталитический – устраняет запахи, работает на основе ультрафиолетового излучения. Органические загрязнения разлагаются и окисляются, в том числе вирусы и бактерии. Главное отличие фильтра от остальных видов состоит не в накоплении, а уничтожении загрязнителей; 

• ФЯГ фильтр – состоит из рамки, выполненной из картона или оцинкованной стали. Внутри находится фильтрующий материал в виде гофр, опирающийся со стороны выхода воздуха на сетку волнообразной формы. 

Кассетный фильтр

Принцип действия кассетного фильтра заключается в том, что он улавливает загрязнения из проходящего через него воздуха. Устройство состоит из прямоугольного корпуса и фильтрующего материала. Решётка на входе защищает от крупных частиц пыли и грязи. Фильтры различаются по классам, степени очистки, материалам и назначению.

Кассетный фильтр используется в системах кондиционирования приточного типа, аппаратах для вентиляции, рекуператорах для защиты от попадания пыли. Главное преимущество применения – быстрая замена.

Панельный фильтр

Панельный фильтр состоит из нескольких материалов различной плотности. Внешний грубый слой задерживает крупные частицы загрязнений. Далее следуют менее плотные материалы, задерживающие мелкие частицы.

Панельные фильтры различаются между собой по форме воздуховода: круглый или прямоугольный, и по каркасной фиксирующей конструкции. Устройства бывают разной степени очистки: G2-G4, F5-F8. В отличие от кассетных, панельные фильтры используются в вытяжных вентиляционных системах. Конструкция позволяет легко менять фильтровальный материал: стекловолокно, полиэстер, пенополиуретан, гофрированный полиэстер.

Карманный фильтр

Принцип действия устройства состоит в фильтрации пыли с помощью конструкции из мешков, соединённых между собой в металлической рамке. Карманные фильтры классифицируются по степени очистки и типу фильтрующих элементов. Изделия отличаются простотой конструкции, низким сопротивлением, высокой пылеёмкостью.

Карманные фильтры можно применять в различных сферах: жилых зданиях, на производстве, медицинских учреждениях, предприятиях общественного питания.

Угольный фильтр

Принцип действия основан на поглощении примесей большой молекулярной массы развитой поверхностью пор активированного древесного угля.

Изделия используются в комплекте с другими типами фильтров. Причина заключается в том, что крупицы большего размера забивают поры и делают процесс абсорбции неэффективным. Устройства применяются в быту, в фармацевтике и на небольших производствах.

НЕРА-фильтр

В особой конструкции используется гофра из сверхтонкого спрессованного полимерного волокна, способного улавливать разные микрочастицы.

Принцип работы основан на действии нескольких физических процессов и явлений: диффузии, инерции, электростатического притяжения и др. Фильтрация происходит в результате изменения линий воздушных потоков и возможности взаимодействия частиц с волокнами. Частицы приклеиваются к фильтрующему материалу, их невозможно удалить. Поэтому фильтры не подлежат чистке, их необходимо своевременно менять. Устройства справляются с большей частью загрязнений воздуха, кроме летучих органических соединений.

Электростатический фильтр

Конструкция состоит из металлических пластин, между которыми натянуты нити из металла. Загрязнённый воздух при прохождении через фильтр ионизируется и пыль оседает на пластинах.

Фильтр способен улавливать мелкие частицы размером 0,01 микрон. Электростатический фильтр используется для окончательной очистки воздуха в многоступенчатых системах фильтрации, применяемых в операционных блоках, залах АЭС, микролабораториях.

Фотокаталитический фильтр 

Принцип работы фильтра состоит в окислении веществ на поверхности катализатора под действием УФ-излучения. Изделия применяются в кондиционерах, воздухоочистителях и приточных установках.

Фильтр эффективен в борьбе с бактериями, болезнетворными микробами и спорами плесени, находящимися в воздухе. Устройства применяются в медицинских учреждениях и в быту.

ФЯГ фильтр

Гофрированный фильтр ФЯГ имеет преимущества по сравнению с плоскими фильтрами. Развёрнутая фильтрующая поверхность позволяет увеличить производительность, пылеёмкость и срок службы изделий. 

Устройства могут быть включены в многоступенчатую систему воздухоподготовки, что позволяет существенно продлить срок службы дорогостоящих фильтров тонкой и ультратонкой очистки. Изделия предназначены для фильтрации воздуха в системах приточной вентиляции и кондиционирования в бытовых и производственных помещениях.

Как устанавливать фильтры для системы вентиляции?

Существуют общие рекомендации по монтажу воздушных фильтров:

• фильтры всегда устанавливаются внутри оборудования;

• устройства должны быть защищены от атмосферных осадков и низких температур;

• фильтры грубой очистки монтируются в качестве первого рабочего узла, устанавливаются после заслонки перед вентилятором;

• карманы должны быть расположены вертикально (в карманных фильтрах);

• фильтры тонкой очистки устанавливаются на напорной стороне вентилятора перед теплообменником;

• при воздушном потоке снизу-вверх необходимо предусмотреть опорные подвески для вытягивания карманов;

• для фильтров полной и тонкой очистки воздуха требуется установка оборудования предварительной фильтрации с эффективностью не ниже 85 % по кварцевой пыли.

Диагностика вентиляционной системы должна проводиться регулярно для выявления скачков давления, так как они могут указывать на неисправность работы фильтров.